微点突破(16) 带电粒子在电场中的运动问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

第二部分加练重点·补短板 微点突破（十六） 带电粒子在电场中的运动问题 精研一题 :(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子 [典例]如图所示，边长为L的正方形ABCD 动能的变化求解。此方法既适用于匀强电场，也 区域内存在有竖直向上的匀强电场，BC边的延长 适用于非匀强电场。 线CE上放置有足够长的荧光屏（电子撞击屏幕能：2.带电粒子在匀强电场中的偏转问题分析 够发光)。现使大量电子连续不断地以相同的初速(1)处理方法 度%垂直AB边射人匀强电场区域。已知电子的 带电粒子垂直射人匀强电场中，带电粒子做类平 质量为m,电荷量为一q,不计电子的重力及电子间 抛运动，可分解为： 的相互作用。 ①沿初速度方向的匀速直线运动。 A ②沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动。 (2)基本规律 设粒子（忽略重力影响）带电荷量为4、质量为m,两平行 金属板间的电压为U,板长为，板间距离为d,则有： 荧光屏 ①加速度：a=F-9E-gU E (1)若使荧光屏不发光，求电场强度E的取值范围： ②在电场中的运动时间：= (2)若使荧光屏发光的长度为1.5L,求此时匀 r=物 强电场的电场强度E”。 ③速度： 4,=a1=4U0.0√02+，， mvod' tan0=及=9Ul mvo2d ④位移：1=1，y= 2a12-gU2 2m62d 全取一类 :1.(多选)三个带电粒子a、b,c的电荷量和质量分别 为(+q,m)、(+q,2)、(+3q,3m),它们由静止开 始经过同一加速电场加速后，分别以速度。， ,垂直电场方向进人一匀强偏转电场，如图所示。 不计重力和粒子间的相互影响，已知a粒子从M 点飞出电场，则 () 偏转电场 [解题关键] 荧光屏不发光，也就是电子不能到达荧光屏， 加速电场 切入，点 M 从而分析E的大小。 电子在匀强电场中做类平抛运动，在没有电 A.va>Un>V 隐藏点 场的地方做匀速直线运动。 B.va=vUn 电子离开电场时速度的反向延长线交于AD C.b和c粒子分别从M点的上方和下方飞出电场 障碍，点 的中点处。 D.b和c粒子均从M点飞出电场 2.如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场， 深得一法 两极板间可以认为是匀强电场，当=0时，一带电 1,解决带电粒子在电场中直线运动问题的两种思路： 粒子从左侧极板附近开始运动，其速度随时间变化 (1)根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求： 关系如图乙所示。带电粒子经过4T时间恰好到达 出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动 右侧极板（带电粒子的质量m、电量q、速度最大值 情况。此方法只适用于匀强电场。 、时间T为已知量)，则下列说法正确的是() 73 |新高考方案系列丛书一书三用物理 ↑w/(m8) :且OP⊥OQ。已知加速器两极板间的电势差为 ; U。,圆形区域的半径为R,圆形区域内电场方向与 (OQ平行，不计粒子的重力，求： 37 2T t/s (1)该粒子从极板N射出时的速度大小： (2)圆形区域内匀强电场的电场强度大小。 甲 A.带电粒子在两板间做往复运动，周期为T B.两板间距离d=2mT C,两板间所加交变电场的周期为T,所加电压大： 小U=2mun D.若其他条件不变，该带电粒子从1=g时开始进 入电场，该粒子不能到达右侧板 3.(多选)利用双电容法可测量电子比荷品，装置如 图所示。在真空管中由阴极K发射出电子，其初： 速度为零，此电子被阴极K与阳极A间电场加速： 穿过屏障D,上的小孔，然后按顺序穿过电容器 C、屏障D2上的小孔和电容器C2后射到荧光屏：5.负离子吹风筒是目前比较流行的吹风筒。如图， 中心E,阳极与阴极间的加速电压为U,分别在电：某负离子吹风筒吹出含有大量氧离子（带电荷量为 容器C:,C2上加有完全相同的正弦交流电压，C1、 一2)的空气，沿水平方向进入电压为U的加速电 C2之间的距离为1，在每个电子通过每个电容器的： 场，之后进入竖直放置的偏转电场，偏转电场极板电 极短时间里，电场可视作是恒定的。调节正弦交流：压恒为U,极板间距为d,长度也为d。若吹出的空 电压频率为f时，电子束在荧光屏上的亮点仍出： 气流中所含氧离子分布均匀且横截面积足够大，氧 现在中心E,下列说法正确的是 离子质量为m,不考虑空气流分层现象，不计离子间 A DC 作用力，不计空气对离子流和电场的影响，不计氧离 子重力以及氧离子进入加速电场的初速度，求： A.电子射到荧光屏中心E上的速度大小与U成 正比 B.电子经过电容器之间的距离1所用的时间必须 是交流电压周期的整数倍 : (1)氧离子进入偏转电场的速度大小： C电子的比荷是-2P (n=1,2,3,） (2)能够离开偏转电场的氧离子占进入偏转电场氧 Γm2U 离子的比例。 D.连续增大加速电压U,