第09讲 带电粒子在电场中的运动-【考点—深化—题型】2023-2024学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第三册）

学科网 学种网票创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第10章静电场中的能量 10.5:带电粒子在电场中的运动 考点知识精讲 考点一、带电粒子在电场中的加速 分析带电粒子的加速问题有两种思路： 1.利用生顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析.适用干电场是匀强电场且涉及运动时间等描述运动过 程的物理量，公式有qE=ma,V=%十at等 2.利用静电力做功结合动能定理分析，适用干问题涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电 场情景时.公式有qEd=12mw2-12m02(匀强电场)或qU=12mv2-12m02(任何电场)等。 考点二、带电粒子在电场中的隔转 如图1所示，质量为m、带电荷量为q的基本粒子（忽略重力），以初速度6平行干两极板进入匀强电场 极板长为1，极板间距离为d.极板间电压为U. 图1 (1)运动性质： ①沿初速度方向：速度为的匀速直线运动， ②垂直%的方向：初速度为露的匀加速直线运动 (2)运动规律： ①偏移距离：因为t=v0,a=qUmd 偏移距离y=12at2=qUl22mv\o\al(02)d. ②儒转角度：因为vw=at=qUlmv0d, tan e=vo=qUlmdv\o\al(02). 考点三、示波管的原理 三：示波管的原理 1.构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳.内部主要由电子枪（发射电子的灯丝、加 速电极组成)、转电极（由一对X偏转电极板和一对Y屬转电极板组成）和荧光屏组成， 原创精品资源学科网独家享有版权。侵权必究！ 6学科网 学种网票创，让学日更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 电子枪 偏转电极 甲示波管的结构 乙荧光屏 2.原理 (1)扫描电压：XX偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压 (2)灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入隔转 电场.如果在Y偏转极板上加一个信号电压在X偏转极板上加一扫描电压在荧光屏上就会出现按Y偏 转电压规律变化的可视图象 【考点深化】 1.带电粒子的分类及受力特点 (1)电子、质子、0粒子、离子等基本粒子，一般都不考虑重力： (2)质量较大的微粒，如带电小球、带电油滴、带电颗粒等，除有说明或有明确的暗示外，处理问题时一般 都不能忽略重力. 2.分析带电粒子在电场力作用下加速运动的两种方法 (1)利用牛顿第二定律F=ma和运动学公式，只能用来分析带电粒子的勻变速运动， (2)利用动能定理：qU=12mv2-12m%2.若初速度为霁，则qU=12mv2.对干匀变速运动和非匀变速运 动都适用. 二、带电粒子在电场中的偏转 如图5所示，质量为m、电荷量为+q的粒子以初速度%垂直干电场方向射入两极板间.两平行板间存在 方向竖直向下的匀强电场.已知板长为【，板间电压为U,板间距离为d,不计粒子的重力： 图5 1.运动分析及规律应用 粒子在板间做类平抛运动.应用运动分解的知识进行分析处理 (1)在%方向：做匀速直线运动： (2)在电场力方向：做初速度为需的匀加速直线运动， 2.过程分析 如图6所示，设粒子不与平行板相撞 2 原创精品资源学科网独家享有版权.侵权必究！ 6学科网 学种网票创，让学司更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 图6 初速度方向：粒子通过电场的时间t=0 电场力方向：加速度a=qEm=qUmd 离开电场时垂直干板方向的分速度 vy=at=qUlmdvo 速度与初速度方向夹角的正切值 tan 0=vyvo=qUlmdv\o\al(02) 离开电场时沿电场力方向的偏移量 y=12at2=qUl22mdv\o\al(02). 3.两个重要推论 (1)粒子从偏转电场中射出时.其速度方向的反向延长线与初速度方向的延长线交干一点，此点为粒子沿初 速度方向位移的中点， (2)位移方向与初速度方向间夹角o的正切值为速度偏转角0正切值的12，即tan o==12tan0. 4.分析粒子的偏转问题也可以利用动能定理，即qy=△Ek,其中y为粒子在偏转电场中沿电场力方向的 隔移量。 题型归纳分类 题型一：带电粒子在匀强电场中的直线运动 1,(2023秋，高二校考单元测试)如图所示为匀强电场的电场强度E随时间1变化的图象.当t=0时，在此 匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是() ,原创精品资源学科网独家享有版权。侵权必究！ 3 6学科网 学种网票创，让学日更容易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 ↑E/(Vm 2Eo Eo 1234567s A.带电粒子将始终向同一个方向运动 B.0~2s内.电场力做的总功为零 C.4s末带电粒子回到原出发点 D,2.5~4s内.电