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《新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第40课时带电粒子在电场中的运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第40课时带电粒子在电场中的运动(重点突破课)［基础点自主落实］［必备知识］一、带电粒子在电场中的直线运动1・是否考虑粒子重力(1)基本粒子：如电子、质子、a粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。2.常见两种分析思路(1)运动和力的关系：根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的运动情况。此方法只适用于匀强电场。(2)动能定理：根据电
2、场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解，此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。二、带电粒子在匀强电场中的偏转1.运动情况(1)条件分析：不计重力的带电粒子垂直于电场线方向飞入匀强电场。(2)运动特点：类平抛运动。(3)处理方法：利用运动的合成与分解。①沿初速度方向：做匀速直线运动。②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。2.基本规律设粒子带电荷量为彳，质量为加，两平行金属板间的电压为U板长为/,板间距离为〃(忽略重力影响)，则有⑴加速度：(2)在电场中的运动时间」=£5=5⑶速度
3、｛_qUlVy=at=mv.dv=ylvx2+v^»tan“=中='件。“xyvxntVQa7=如(1)位移｛1,qUl2y=2ar=2^［小题热身］1.（多选）一个只受电场力的带电微粒进入匀强电场，则该微粒的（）A.运动速度必然增大B.动能可能减小C.运动加速度肯定不为零D.一定做匀加速直线运动详细分析：选BC带电微粒在电场中只受电场力作用，加速度不为零且恒定，C对。微粒可能做匀变速直线运动或匀变速曲线运动，D错。微粒做匀加速直线运动时，速度增大，动能变大；做匀减速直线运动时，速度、动能均减小，
4、A错，B对。2・（多选妆口图所示为一个示波器工作原理的示意图，电子经电压为3的加速电场后以速度巩垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是/：,两平行板间的距离为d,电势差为6,板长为£,为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量咅）可采取的方法是（A.减小两板间电势差仍B.尽可能使板长£短些C.尽可能使板间距离"小一些D.使加速电压3减小一些详细分析：选CD电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转。加速过程：eU=~^mvQ,偏转过程：£=如，h=2a（2=2^2.,2综合得古=血，因此要提高
5、灵敏度则需要：增大厶或减小3或减小〃，故答案应选C、Do［提能点师生互动］提能点（一）带电粒子在电场中的直线运动［典例］（2016ISJI扃考）中国科学院2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管（漂移管）组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场
6、加速，加速电压视为不变。设质子进入漂移管〃时速度为8X106m/s,进入漂移管E时速度为lxlO7m/s,电源频率为1X107Hz,漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的、质子的荷质比取1X108C/kgo求:(1)漂移管B的长度；(2)相邻漂移管间的加速电压。［思路点拨1(1)质子在〃管中做匀速直线运动，已知速度，根据题意确定质子在管中运动的时间就可以求岀管B的长度。(2)从B管到E管质子被三次加速，根据动能定理就可以确定加速电压。［详细分析］(1)设质子进入漂移管〃的速度为咏，电
7、源频率、周期分别为/、T,漂移管B的长度为则T=j®L=°b•迪联立①②式并代入数据得£=0.4mo③(2)设质子进入漂移管E的速度为临，相邻漂移管间的加速电压为电场力对质子所做的功为炉，质子从漂移管〃运动到漂移管£电场力做功必，质子的电荷量为仆质量为/H,则W=qU@=3炉⑤W'=
8、wr£2联立④⑤⑥式并代入数据得l/=6X104Vo⑦［答案］(l)0・4m(2)6X1(/V/〃//,易错提醒〃〃〃(1)求质子在每个管内的运动时间容易出现错误。(2)从B管到E管电场力做功的分析易出现错误。［集训冲
9、关］1•如图所示，四个相同的金属容器共轴排列，它们的间距与容器的宽度相同，轴线上开有小孔。在最左边、最右边两个容器上加电压U后，容器之间就形成了匀强电场。今有一个电子从最左边容器的小孔沿轴线入射，刚好没有从最右边容器出射，则该电子停止运动前()A.通过各容器的速度比依次为帀：迈：1B.通过各容器的时间比依次为5：3：1c・通过各容器间隙所用的时间比依次为5：3:1D.通过各容器间隙的加速度比依次为5：3：1详细分析：选A由题意可知，容器内部由于静电屏蔽电场强度为零，容
