第9章 7 第5讲 带电粒子在电场中的运动(课件PPT)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理课件聚焦“带电粒子在电场中的运动”高考核心考点，覆盖直线运动和偏转两大模块，严格对接高考评价体系。通过梳理动力学与功能观点分析方法，明确仅电场力、电场力与重力作用等考向分布，结合典例解析构建针对性复习框架，体现备考实用性。 课件以“考点—考向—典例”系统设计为亮点，融入科学思维与物理观念素养培养。如通过平行板电容器动态变化典例，训练学生用运动与相互作用观念分析加速度；结合类平抛运动模型，指导用功能关系突破偏转位移计算，助力学生掌握解题技巧，为教师高效复习教学提供清晰路径。

第5讲 第九章　静电场 带电粒子在电场中的运动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.利用动力学观点和功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动和偏转问题。2.了解示波管的原理。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　带电粒子在电场中的直线运动 考点2　带电粒子在电场中的偏转 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 带电粒子在电场中的直线运动 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5 关|键|能|力 1.做直线运动的条件。 (1)粒子所受合外力F合=0，粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做变速直线运动，若合外力恒定，则做匀变速直线运动。 2.用动力学观点分析。 a=，E=，v2-=2ad。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 3.用功能观点分析。 匀强电场中：W=Eqd=qU=mv2-m， 非匀强电场中：W=qU=Ek2-Ek1。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例1】　如图所示，空间存在两块平行的彼此绝 缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央O、P点处 分别开有小孔。现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向 运动，恰能运动到P点。若仅将B板向右平移距离d， 再将乙电子从P'点由静止释放，则( ) A.金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变 B.金属板A、B间的电压减小 C.甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同 D.乙电子运动到O点的速率为2v0 考向1 带电粒子仅在电场力作用下的直线运动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 两板间距离变大，根据C=可知，金属板A、B组成的平行板电容器的电容C减小，A项错误；根据Q=CU，Q不变，C减小，则U变大，B项错误；根据E===，可知当d变大时，两板间的场强不变，则甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同，C项正确；根据e·E·2d=mv2，e·E·d=m，可知，乙电子运动到O点的速率v=v0，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例2】　如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，重力加速度为g，则( ) A.微粒到达B点时动能为m B.微粒的加速度大小等于gsin θ C.微粒从A点到B点的过程电势能减少 D.两极板的电势差UMN= 考向2 带电体在电场力和重力作用下的直线运动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 对微粒进行受力分析如图，可知微粒做匀减速直线运动，动能减小，A项错误；由tan θ=得a=gtan θ, B项错误；微粒从A点到B点的过程电势能增加，电势能的增加量为ΔEp=qEd=，又ΔEp=qU，得到两极板的电势差U=，C项错误，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 带电粒子在电场中的偏转 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 12 必|备|知|识 1.带电粒子的偏转。 (1)运动状态：带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动。 (2)处理方法：类似于平抛运动的处理方法。 ①沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间t=。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 ②沿电场力方向为 运动，a===。 ③离开电场时的偏移量y=at2=。 ④离开电场时的偏转角tan θ== 。 匀加速直线 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.示波管。 (1)构造(如图)。 ① ，②偏转电极，③荧光屏。 电子枪 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)工作原理。 ①YY'上加的是待显示的 ，XX'上是机器自身产生的锯齿形电压，叫作 。 ②观察到的现象。 (ⅰ)如果在偏转电极XX'和YY'之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏 ，在那里产生一个亮斑。 (ⅱ)若所加扫描电压和 的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图像。 信号电压 扫描电压 中心 信号电压 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)带电粒子在匀强电场中可能做类平抛运动( ) (2)带电粒子只在电场力作用下可能做匀速圆周运动( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 1.两个结论。 (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。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 证明：由qU0=m， y=at2=，tan θ=， 得y=，tan θ=。 (2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到偏转电场边缘的距离为。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.功能关系。 当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：qUy=mv2-m，其中Uy=y，指初、末位置间的电势差。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例3】　如图所示，质量相同、带电荷量不 同的两带电粒子(重力不计)以大小相同的初速度 从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下 极板中点处，其在电场中的运动时间为t1，加速 度为a1，粒子2从两极板中央处射出电场区域，其在电场中的运动时间为t2，加速度为a2，则( ) A.t1∶t2=∶1 B.t1∶t2=2∶1 C.a1∶a2=4∶1 D.a1∶a2=8∶1 考向1 带电粒子在匀强电场中的偏转 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 带电粒子做类平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，因初速度相同，运动时间==，A、B两项错误；竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式y=at2，解得a1∶a2=8∶1，C项错误，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　在水平匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到与O点等高处的过程中( ) 考向2 带电粒子在电场和重力场中的偏转 A.动能减小，电势能增大 B.动能增大，电势能增大 C.动能减小，电势能减小 D.动能增大，电势能减小 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 由小球沿虚线做直线运动可判断电场力方向水平向右，合力方向沿虚线向下。当小球的初速度方向垂直于虚线，运动到O点等高处的过程中，电场力做正功，电势能减小，合力做正功，动能增大，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极YY'之间电势差如图乙所示的规律变化，水平偏转电极XX'之间的电势差如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( ) 考向3 示波管的原理 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 在0~2t时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当UY为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，当UY为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，因此D项正确，A、B、C三项错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例6】　一束电子流经U1的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场。如图所示，已知两极板间电压U2，两极板间距d，板长L1，电子的带电量为e，质量为m。 (1)求电子进入匀强电场中的初速度； (2)求电子在两极板间穿过时的偏移量y； (3)若平行板的右边缘与屏的距离为L2，求电子打在屏上的位置与中心O的距离Y(O点位于平行板水平中线的延长线上)。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)加速过程，由动能定理得 eU1=m， 解得v0=。 (2)进入偏转电场，电子在平行于极板的方向上做匀速直线运动，有L1=v0t， 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 在垂直于极板的方向上做匀加速直线运动，加速度为a==， 偏移距离y=at2， 解得y=。 (3)由几何关系知=， 解得Y=y=。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练49 本部分内容讲解结束 $$