第2章 第2节 课时1 带电粒子在电场中的加速和偏转-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册同步课件（粤教版2019）

物理 必修第三册 YJ 1 1 课时1 带电粒子在电场中的加速和偏转 刷基础 2 1.如图所示，和为两平行金属板，板间有恒定的电压，在 板附近有一电子 （不计重力）由静止开始向 板运动，下列说法正确的是( ) B A.电子到达 板时的速率与板间电压无关，仅与两板间距离有关 B.电子到达 板时的速率与两板间距离无关，仅与板间电压有关 C.两板间距离越小，电子的加速度就越小 D.两板间距离越大，加速时间越短 题型1 带电粒子的加速 3 解析 由题知，板间电压不变，由可知，两板间距离越大，场强越小，静电力 越小，加速度越小，由得，，板间电压不变，则电子到达 板的速度不变，则 两板间距离越大，加速时间越长，由上述分析可知，电子到达 板时的速率与两板间距离无关， 仅与板间电压有关，A、C、D错误， 正确. 题型1 带电粒子的加速 4 【方法总结】带电粒子在电场中的加速问题的一般分析方法：（1）根据动能定理求解.若只涉及 速度，则优先选用动能定理，对匀强电场和非匀强电场均适用.（2）根据牛顿第二定律和匀变速 直线运动规律求解.若涉及时间和加速度，则选用此法，只适用于匀强电场. 题型1 带电粒子的加速 5 2.如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距 ，在正极板附近有一 质量为、带电荷量为的粒子；在负极板附近有一质量也为 、 带电荷量为的粒子 .仅在静电力的作用下两粒子同时从静止开 始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与正极板相距的平面 （图中虚线），两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则( ) B A.电荷量与的比值为 B.电荷量与的比值为 C.粒子、通过平面时的速度大小之比为 D.粒子、通过平面时的速度大小之比为 题型1 带电粒子的加速 6 解析 设电场强度大小为，两粒子的运动时间相同，对带正电的粒子，有 ， ，对带负电的粒子，有，，联立解得 ，选项A错误， B正确；由动能定理得，，联立解得 ，选项C、D 错误. 题型1 带电粒子的加速 7 3.[陕西西安2024高二上检测] 、、三个原子核，电荷量均为 ， 质量之比为.如图所示，它们以相同的初速度由 点平行极板射入匀强电场， 在下极板的落点为、、 ，已知上极板带正电（与电源断开），不计原子核所 受重力，下列说法正确的是( ) D A.三个原子核刚到达下极板时的动能相等 B.落在点的原子核是 C.、、的加速度大小之比 D.若将上极板向上移动较小的距离，原子核在电场中的运动不受影响 题型2 带电粒子的偏转 8 解析 根据动能定理，原子核到达下极板时的动能为，其中 为射入 点与下极板的电势差，原子核到达下极板时，静电力做功相同，因三个原子核的质量不同，故三 个原子核的初动能不同，则三个原子核刚到达下极板时的动能不相等，A错误；根据 ，，可得，可知质量越大，越大，则落在点的原子核是 ，B错 误；根据可知，、、的加速度大小满足，C错误；根据 、 、可得 ，因电容器带电荷量不变，若将上极板向上移动较小的距离，两板 间场强不变，原子核在电场中的运动不受影响，D正确. 题型2 带电粒子的偏转 9 【关键点拨】解决此类问题的关键是要掌握类平抛运动的处理方法.垂直于电场方向，带电粒子做 匀速直线运动，沿电场方向，做匀变速直线运动. 题型2 带电粒子的偏转 10 4.如图是示波管工作的原理示意图，电子经加速后以速度 垂直进入偏转电场， 离开偏转电场时偏移量为，两平行板间的距离为，电势差为，板长为 ，每 单位电压引起的偏移量 叫作示波管的灵敏度，不计电子重力，为了提高灵敏 度，可采用的方法是( ) B A.增大两极板间电势差 B.尽可能使板长 做得长些 C.尽可能使板间的距离增大些 D.使电子的入射速率 大些 题型2 带电粒子的偏转 11 解析 电子通过偏转电场的时间，竖直方向上，电子的加速度大小 ，电子离开 偏转电场时的偏移量 ，则灵敏度 ，故想要提高灵敏度，可以增大板长、 减小板间的距离、减小入射速度，故B正确. 题型2 带电粒子的偏转 12 1 课时1 带电粒子在电场中的加速和偏转 刷提升 13 1.[云南2023高二上期末] （多选）如图所示，带正电的粒子以一定的初速度 沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出.已知板长 为，板间距离为，板间电压为，带电粒子的电荷量为 ，粒子通过平行金属 板的时间为 （不计粒子的重力），则( ) BC A.在前时间内，静电力对粒子做的功为 B.在后时间内，静电力对粒子做的功为 C.粒子的出射速度偏转角满足 D.竖直方向上粒子在发生前位移和后位移的过程中，运动时间之比为 14 解析 粒子在垂直两板方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动