第9章　第24讲　带电粒子在电场中的运动-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第九章 静电场 第24讲　带电粒子在电场中的运动 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 体系建构 素养发展 5 1 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动 (2022·常州中学)如图所示，带电的平行金属板A、B间的电势差为U，板间距离为d，A板带正电荷，B板中央有一小孔．一带电荷量为q、质量为m的微粒从孔的正上方距B板高h处由静止下落，若微粒恰能落至A、B板的正中央C点．下列说法中错误的是(重力加速度为g)(　　) 1 A 素养发展 素养发展 2 带电粒子在电场中的偏转 1. 带电粒子在电场中的偏转规律 素养发展 2. 两个结论 (1) 不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的． 素养发展 (2023·徐州期中)如图所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U1.S1、S2为板上正对的小孔．金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，P板带正电荷，两板间的电压为U2＝5×103 V，两板的长度为l＝40 cm，两板间的距离为d＝40 cm.距金属板P和Q右边缘L＝80 cm 处有一足够大的荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q.取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立y轴．一束粒子经小孔S1进入M、N两板间．粒子的质量为m＝2×10－20 kg，带负电荷，电荷量为e＝－1.6×10－19 C，初速度可以忽略．不计粒子的重力和粒子之间的相互作用． 2 素养发展 (1) 若U1＝1×104 V，求粒子到达小孔S2时的速度大小． 答案：400 m/s 素养发展 (2) 若U1＝1×104 V，求粒子打在荧光屏上的位置坐标． 答案：0.05 m 素养发展 (3) U1可以在6.25×102 ～1×104 V范围内调节，求打在荧光屏上的粒子在什么范围内？(用y轴上的坐标表示) 答案：0.25～1 m 【解析】U1＝625 V时，粒子会打在板上，因此偏转最远的临界条件为粒子恰好能从板边缘飞出此时 解得y′max＝1 m 因此取值范围为0.25～1 m 素养发展 3 示波管的工作原理 示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况．图1为示波器的原理结构图．当不加电压时，电子恰好打在荧光屏的正中心，在那里产生一个亮斑；当极板YY′间加高频偏转电压Uy、极板XX′间加高频偏转电压Ux，偏转电压随时间变化规律分别如图2所示时，荧光屏上所得波形是下列选项中的(　　) 3 图1 B 素养发展 图2 A B C D 素养发展 【解析】将电子的运动沿着XX′方向、YY′方向和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，粒子做匀速直线运动；由于电极XX′加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压为信号电压，信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图形是选项B. 素养发展 迁移内化 17 A. 3∶2 B. 2∶1 C. 5∶2 D. 3∶1 A 迁移内化 迁移内化 C 迁移内化 迁移内化 3. 如图所示，距离为d的平行金属板A、B间的电场强度为E，B板接地．靠近A板的M点有一放射源，能向各个方向发射质量为m，电荷量为－e的带电粒子，可以探测到B板上以N点为圆心、半径为r的圆形区域内都有带电粒子到达，粒子重力不计．求： 迁移内化 (1) 粒子运动加速度a的大小． 迁移内化 (2) 粒子初速度的最大值v0. 【解析】粒子速度方向平行于A板，做类平抛运动，打到B板距离N点最远 迁移内化 (3) 粒子到达B板的最大动能Ekm. 迁移内化 谢谢观赏 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 A．微粒在下落过程中动能逐渐增大，重力势能逐渐减小 B. 微粒下落过程中重力做功为mg，电场力做功为 － C. 微粒落入电场中，电势能逐渐增加，其增加量为 D. 若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板 【解析】微粒下落至C点的过程中，重力做功为mg，重力势能减小，电场力做功为－，电势能增加，增加量为 ，微粒动能先增大，后减小，故A错误，B、C正确；由动能定理得，微粒由h高处下落过程，有mg－q＝0，即qU＝mg(2h＋d)，微粒由2h处下落过程，有mg(2h＋d)－qU＝0，说明微粒恰能到达A板，故D正确． (2) 粒子经电场偏转后射出，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒