第30讲 带电粒子在电场中的运动规律(复习讲义)(上海专用)2027年高考物理一轮复习讲练测

2026-09-08
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摘要:

该高中物理高考复习讲义聚焦带电粒子在电场中的加速、偏转及示波管原理等核心考点,按知识解构-考向破译-真题溯源的逻辑架构梳理内容,通过考点梳理、方法指导(如动能定理、平抛规律应用)、真题训练等环节,帮助学生系统构建解题框架,突破综合应用难点。 讲义突出科学思维培养,如在偏转问题教学中,引导学生用运动分解法建立类平抛模型,结合例题与变式训练强化科学推理。真题溯源融入光刻技术等科技背景,渗透科学态度与责任。分层练习设计保障复习效率,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰指导。

内容正文:

第30讲 带电粒子在电场中的运动规律 目录 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 知●识●解●构 知识点01 带电粒子在电场中的加速 知识点02 带电粒子在电场中的偏转 知识点03 示波管的原理 知识点04 归纳总结 考●向●破●译 考向01 带电粒子在加速电场中的运动 考向02 带电粒子在偏转电场中的运动 考向03 示波器 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 选择题 √ × × 填空题 × × × 计算题 × √ × 实验题 × × × 综合题 × × √ 考情分析 1.带电粒子在电场中的运动规律包括定性分析和定量计算,带电粒子在加速电场和偏转电场的运动计算通常结合动能定理和平抛运动规律难度较高,高考中做为难度大的考题出现可能性较大。 2.从题型上看,计算题和综合题的出题可能性最大,本节内容无实验题。 3.从考题场景上看,以物体模型为主,也可能结合高科技产品的运用为背景对综合分析、运用能力进行考查。 复习目标 1. 归纳总结计算电场力做功的多种方法,并能灵活运用解决问题。 2. 会定性分析和定量计算电荷在电场中运动状态、动能和电势能的变化。 3. 了解电势-位移图像描述电场的方法。 4. 了解利用动能定理分析带电粒子在加速电场的运动规律。 5. 会利用平抛运动规律分析带电粒子在偏转电场中的运动规律。 6. 了解示波器的原理。 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 知●识●解●构 知识点01 带电粒子在电场中的加速 1.基本粒子的受力特点 对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,受到万有引力(重力)的作用,可以忽略不计。 2.带电粒子加速问题的处理方法 (1)利用动能定理分析 初速度为零的带电粒子,经过电势差为U的电场加速后,qU=mv2,则v=。 (2)在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学公式分析:关键变量是加速度。 知识点02 带电粒子在电场中的偏转 1.受力特点 带电粒子进入电场后,忽略重力,粒子只受电场力,初速度v0与电场力F垂直,如下图。 运动情况类似于平抛运动,也称类平抛。 2.运动性质 (1)沿初速度方向:速度为v0的匀速直线运动,穿越两极板的时间t= (2)垂直v0的方向:初速度为零的匀加速直线运动,加速度a= (加速和偏转的加速度公式相同) 3.运动规律 (1)偏移距离:因为t=,a=,所以偏移距离y=at2=。 (2)偏转角度:因为vy=at=,所以tan θ==。 知识点03 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)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成,如图所示。 2.原理 (1)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,进入偏转电场。 当偏转电极没有加电压时,电子束沿直线运动、打在荧光屏中心,形成一个亮斑。 只在X偏转极板上加一扫描电压,会出现沿X轴的一条直线, 只在Y偏转极板上加一变化的信号电压,会出现沿Y轴的一条直线。 (2)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。 (3)同时在X偏转极板上加一扫描电压,在Y偏转极板上加一个信号电压,在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图像。 知识点04 归纳总结 【归纳总结1】 1. 电势差与电势的对比 电势φ 电势差U 区 别 定义 电势能与电荷量的比值φ= 静电力做功与电荷量的比值U= 决定因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 与零电势位置的选取有关 与零电势位置的选取无关 联 系 数值关系 UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA 单位 相同,均是伏特(V) 标矢性 都是标量,且均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 2. 基本问题类型: a.正电荷沿着电场线:电场力做正功,电势能降低,电势降低; b.正电荷逆着电场线:电场力做负功,电势能升高,电势升高; c.负电荷沿着电场线:电场力做负功,电势能升高,电势降低; d.负电荷逆着电场线:电场力做正功,电势能降低,电势升高。 【归纳总结2】 1.对公式WAB=qUAB和UAB=的理解 (1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,计算时要注意W与U的下角标要对应, 如WAB=qUAB,WBA=qUBA。 (2)WAB、UAB、q均可正可负,但代表的意义不同。 WAB取正号,表示静电力做正功; UAB取正号,表示φA>φB,q取正号,表示试探电荷为正电荷。 WAB取负号,表示静电力做负功; UAB取负号,表示φA<φB;q取负号,表示试探电荷为负电荷。 2.静电力做功的四种求法 四种求法 表达式 注意问题 功的定义 W=Fd=qEd (1)适用于匀强电场 (2)d表示沿电场线方向的距离 功能关系 WAB=EpA-EpB=-ΔEp (1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场 (2)既适用于只受静电力的情况,也适用于受多种力的情况 电势差法 WAB=qUAB 动能定理 W静电力+W其他力=ΔEk 【总结归纳3】 1.等势面的特点 (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力不做功。 (2)空间两等势面不相交。 (3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 (4)在电场线密集的地方,等差等势面密集。 (5)等势面是虚拟的,是为描述电场的性质而假想的面,通常电场线是实线,等势面是虚线。 2.等势面和电场线的相互求解 (1)已知等势面的情况,可作等势面的垂线来确定电场线,并由“电势降低”的方向确定电场线方向。 (2)已知电场线时,可作电场线的垂线来确定等势面,并由“沿电场线方向电势降低”确定电势高低。 3.几种常见的等势线 4. 两等量点电荷的连线上及连线的中垂线上各点电势的高低情况 两等量正电荷 两等量负电荷 等量异种电荷 连线上 中点处电势最低 中点处电势最高 从正电荷向负电荷电势逐渐降低 连线的中垂线上 与连线交点处电势最高 与连线交点处电势最低 中垂线为等势线 从中点沿中 垂线向两侧 电势逐渐降低 电势逐渐升高 电势不变 连线上和中 垂线上关于 中点对称的点 电势相等 电势相等 中垂线上等势,连线上与零电势点差值相等,一正一负 【归纳总结4】 1. 由E=可知,电场强度是电势差对空间位置的变化率,反映了电场强度的大小。 2. 电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 3. 在匀强电场中,沿任意一个方向,电势变化都是均匀的, 故在同一直线上(与电场线平行或有夹角)相同间距的两点间电势差相等。 4. 在匀强电场中,相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等。 【归纳总结5】 1. 由E=可以得出结论:在等差等势面中等势面越密的地方场强就越大。 2.在等差等势面中,相邻等势面间的间距越小(等势面越密),场强E=就越大。 如图甲所示,在等差等势面中等势面越密的中心处场强就越大; 如图乙所示,a、b、c为某条电场线上的三个点,且距离ab=bc,由于电场线越密的地方电场强度越大,故Uab<Ubc。 考●向●破●译 考向01 带电粒子在加速电场中的运动 例1. 质量和电荷量不同的带电粒子,在电场中由静止开始经相同电压加速后( ) A.比荷大的粒子速度大,电荷量大的粒子动能大 B.比荷大的粒子动能大,电荷量大的粒子速度大 C.比荷大的粒子速度和动能都大 D.电荷量大的粒子速度和动能都大 【变式训练1】如图所示,一个质子以初速度v0=5×106 m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域。两板距离为20 cm,设金属板之间电场是匀强电场,电场强度为3×105 N/C。质子质量m=1.67×10-27 kg,电荷量q=1.60×10-19 C。求质子由板上小孔射出时的速度大小。 考向02 考向02 带电粒子在偏转电场中的运动 例1. (25-26高二下·上海·期末)质量为m电量为e的电子,只受电场力以水平速度v从左侧垂直进入宽度为d的局部匀强电场,如图所示,电场强度大小为E、方向竖直向上。 ①电子在电场中所做的运动是( ) A.匀加速直线运动     B.匀加速曲线运动 C.变加速曲线运动     D.变加速直线运动 ②电子在电场中运动,求离开电场时在竖直方向偏移的距离______。 【变式训练1】 一束电子流在经U=5 000 V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。若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压? 考向03 示波器 例1. 示波管是示波器的核心部件,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图1所示。当UYY'=0且UXX'=0时,荧光屏中央O处会出现一个亮斑。若UYY'-t图像和UXX'-t图像分别如图2、3所示,则此时荧光屏上出现的亮斑位置可能为(  ) A. B. C. D. 【变式训练1】某示波器在、不加偏转电压时光斑位于屏幕中心,现施加给其如图(1)、(2)所示偏转电压,则在光屏上将会看到下列哪个图形(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)(     ) A. B. C. D. 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1. (26年上海高考真题)光刻技术 光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤,耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于如何在硅片上制作出目标电路图样,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。一般芯片在生产中需要进行20-30次的光刻,耗时占到IC生产环节的50%左右,占芯片生产成本的1/3。浦济之光是一种很好的光刻材料,你认识吗?在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶,再用特定光(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应,因此,在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。 实验中观测到带电粒子射到b点右侧,若要使带电粒子通过电容器后落在b点,下列操作可行的是_____。 A.增大电阻的阻值 B.减小电阻的阻值 C将电容器向上移动 D.将电容器向下移动 E.将电容器右极板向左移动 F.将电容器右极板向右移动 2. (24年上海高考真题)如图,静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两电极间距d很小,可近似认为两电极半径均为,且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向垂直于电极。 (1)电极间电场强度大小为______; (2)由核、核和核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互作用,部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。 ①出射的粒子具有相同的______; A.速度 B.动能 C.动量 D.比荷 ②对上述①中的选择做出解释。(论证)_____ 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 第30讲 带电粒子在电场中的运动规律 目录 01 命题透视·考情前瞻 对标素养,研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架,构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点,归纳解题范式 知●识●解●构 知识点01 带电粒子在电场中的加速 知识点02 带电粒子在电场中的偏转 知识点03 示波管的原理 知识点04 归纳总结 考●向●破●译 考向01 带电粒子在加速电场中的运动 考向02 带电粒子在偏转电场中的运动 考向03 示波器 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑,感知高考考向 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 命题透视·考情前瞻 ——对标素养,研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 选择题 √ × × 填空题 × × × 计算题 × √ × 实验题 × × × 综合题 × × √ 考情分析 1.带电粒子在电场中的运动规律包括定性分析和定量计算,带电粒子在加速电场和偏转电场的运动计算通常结合动能定理和平抛运动规律难度较高,高考中做为难度大的考题出现可能性较大。 2.从题型上看,计算题和综合题的出题可能性最大,本节内容无实验题。 3.从考题场景上看,以物体模型为主,也可能结合高科技产品的运用为背景对综合分析、运用能力进行考查。 复习目标 1. 归纳总结计算电场力做功的多种方法,并能灵活运用解决问题。 2. 会定性分析和定量计算电荷在电场中运动状态、动能和电势能的变化。 3. 了解电势-位移图像描述电场的方法。 4. 了解利用动能定理分析带电粒子在加速电场的运动规律。 5. 会利用平抛运动规律分析带电粒子在偏转电场中的运动规律。 6. 了解示波器的原理。 思维建模·脉络梳理 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点,归纳解题范式 知●识●解●构 知识点01 带电粒子在电场中的加速 1.基本粒子的受力特点 对于质量很小的基本粒子,如电子、质子等,受到万有引力(重力)的作用,可以忽略不计。 2.带电粒子加速问题的处理方法 (1)利用动能定理分析 初速度为零的带电粒子,经过电势差为U的电场加速后,qU=mv2,则v=。 (2)在匀强电场中也可利用牛顿定律结合运动学公式分析:关键变量是加速度。 知识点02 带电粒子在电场中的偏转 1.受力特点 带电粒子进入电场后,忽略重力,粒子只受电场力,初速度v0与电场力F垂直,如下图。 运动情况类似于平抛运动,也称类平抛。 2.运动性质 (1)沿初速度方向:速度为v0的匀速直线运动,穿越两极板的时间t= (2)垂直v0的方向:初速度为零的匀加速直线运动,加速度a= (加速和偏转的加速度公式相同) 3.运动规律 (1)偏移距离:因为t=,a=,所以偏移距离y=at2=。 (2)偏转角度:因为vy=at=,所以tan θ==。 知识点03 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)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成,如图所示。 2.原理 (1)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,进入偏转电场。 当偏转电极没有加电压时,电子束沿直线运动、打在荧光屏中心,形成一个亮斑。 只在X偏转极板上加一扫描电压,会出现沿X轴的一条直线, 只在Y偏转极板上加一变化的信号电压,会出现沿Y轴的一条直线。 (2)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。 (3)同时在X偏转极板上加一扫描电压,在Y偏转极板上加一个信号电压,在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图像。 知识点04 归纳总结 【归纳总结1】 1. 电势差与电势的对比 电势φ 电势差U 区 别 定义 电势能与电荷量的比值φ= 静电力做功与电荷量的比值U= 决定因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 与零电势位置的选取有关 与零电势位置的选取无关 联 系 数值关系 UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA 单位 相同,均是伏特(V) 标矢性 都是标量,且均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 2. 基本问题类型: a.正电荷沿着电场线:电场力做正功,电势能降低,电势降低; b.正电荷逆着电场线:电场力做负功,电势能升高,电势升高; c.负电荷沿着电场线:电场力做负功,电势能升高,电势降低; d.负电荷逆着电场线:电场力做正功,电势能降低,电势升高。 【归纳总结2】 1.对公式WAB=qUAB和UAB=的理解 (1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,计算时要注意W与U的下角标要对应, 如WAB=qUAB,WBA=qUBA。 (2)WAB、UAB、q均可正可负,但代表的意义不同。 WAB取正号,表示静电力做正功; UAB取正号,表示φA>φB,q取正号,表示试探电荷为正电荷。 WAB取负号,表示静电力做负功; UAB取负号,表示φA<φB;q取负号,表示试探电荷为负电荷。 2.静电力做功的四种求法 四种求法 表达式 注意问题 功的定义 W=Fd=qEd (1)适用于匀强电场 (2)d表示沿电场线方向的距离 功能关系 WAB=EpA-EpB=-ΔEp (1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场 (2)既适用于只受静电力的情况,也适用于受多种力的情况 电势差法 WAB=qUAB 动能定理 W静电力+W其他力=ΔEk 【总结归纳3】 1.等势面的特点 (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力不做功。 (2)空间两等势面不相交。 (3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 (4)在电场线密集的地方,等差等势面密集。 (5)等势面是虚拟的,是为描述电场的性质而假想的面,通常电场线是实线,等势面是虚线。 2.等势面和电场线的相互求解 (1)已知等势面的情况,可作等势面的垂线来确定电场线,并由“电势降低”的方向确定电场线方向。 (2)已知电场线时,可作电场线的垂线来确定等势面,并由“沿电场线方向电势降低”确定电势高低。 3.几种常见的等势线 4. 两等量点电荷的连线上及连线的中垂线上各点电势的高低情况 两等量正电荷 两等量负电荷 等量异种电荷 连线上 中点处电势最低 中点处电势最高 从正电荷向负电荷电势逐渐降低 连线的中垂线上 与连线交点处电势最高 与连线交点处电势最低 中垂线为等势线 从中点沿中 垂线向两侧 电势逐渐降低 电势逐渐升高 电势不变 连线上和中 垂线上关于 中点对称的点 电势相等 电势相等 中垂线上等势,连线上与零电势点差值相等,一正一负 【归纳总结4】 1. 由E=可知,电场强度是电势差对空间位置的变化率,反映了电场强度的大小。 2. 电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 3. 在匀强电场中,沿任意一个方向,电势变化都是均匀的, 故在同一直线上(与电场线平行或有夹角)相同间距的两点间电势差相等。 4. 在匀强电场中,相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等。 【归纳总结5】 1. 由E=可以得出结论:在等差等势面中等势面越密的地方场强就越大。 2.在等差等势面中,相邻等势面间的间距越小(等势面越密),场强E=就越大。 如图甲所示,在等差等势面中等势面越密的中心处场强就越大; 如图乙所示,a、b、c为某条电场线上的三个点,且距离ab=bc,由于电场线越密的地方电场强度越大,故Uab<Ubc。 考●向●破●译 考向01 带电粒子在加速电场中的运动 例1. 质量和电荷量不同的带电粒子,在电场中由静止开始经相同电压加速后( ) A.比荷大的粒子速度大,电荷量大的粒子动能大 B.比荷大的粒子动能大,电荷量大的粒子速度大 C.比荷大的粒子速度和动能都大 D.电荷量大的粒子速度和动能都大 【答案】 A 【解析】 根据动能定理得:qU=mv2,得v=,在相同电压的加速电场中, 比荷大的粒子其速度v大,电荷量q大的粒子动能大,故A正确,B、C、D错误。 【变式训练1】如图所示,一个质子以初速度v0=5×106 m/s水平射入一个由两块带电的平行金属板组成的区域。两板距离为20 cm,设金属板之间电场是匀强电场,电场强度为3×105 N/C。质子质量m=1.67×10-27 kg,电荷量q=1.60×10-19 C。求质子由板上小孔射出时的速度大小。 【答案】 6×106 m/s 注意:初速度不为0 【解析】 根据动能定理W=mv-mv 而W=qEd=1.60×10-19×3×105×0.2 J=9.6×10-15 J 所以v1== m/s≈6×106 m/s。 考向02 考向02 带电粒子在偏转电场中的运动 例1. (25-26高二下·上海·期末)质量为m电量为e的电子,只受电场力以水平速度v从左侧垂直进入宽度为d的局部匀强电场,如图所示,电场强度大小为E、方向竖直向上。 ①电子在电场中所做的运动是( ) A.匀加速直线运动     B.匀加速曲线运动 C.变加速曲线运动     D.变加速直线运动 ②电子在电场中运动,求离开电场时在竖直方向偏移的距离______。 【答案】 B 【详解】[1] 电子在电场中受到电场力的作用,由于电场强度的方向竖直向上,所以其受到的电场力为竖直向下,而电子具有水平方向速度,即电子受到的合外力方向与电子的速度方向垂直,所以电子做匀加速曲线运动。 故选B。 [2] 电子在水平方向做匀速直线运动,有 电子受到竖直向下的电场力,根据力和运动的关系可知,所以电子在电场中向下偏移, 根据牛顿运动定律 电子在竖直方向上做匀变速直线运动 解得 【变式训练1】 一束电子流在经U=5 000 V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。若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压? 【答案】 400 V 【解析】 思路点拨: y = (最大偏转位移),此时对应最大偏转电压。 加速过程,由动能定理得eU=mv ① 进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动 l=v0t ② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动 加速度a== ③ 偏距y=at2 ④ 能飞出的条件为y ≤ ⑤ 联立①~⑤式解得U′≤ =4.0×102 V,即所加电压最大为400 V。 考向03 示波器 例1. 示波管是示波器的核心部件,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,其原理图如图1所示。当UYY'=0且UXX'=0时,荧光屏中央O处会出现一个亮斑。若UYY'-t图像和UXX'-t图像分别如图2、3所示,则此时荧光屏上出现的亮斑位置可能为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】电极接入如图3所示电压,且电压大小不变,则电子向方向偏转,且位置不变,电极接入如图2所示电压,且电压大小不变,则电子向Y方向偏转,且位置不变,根据运动的合成,所以在荧光屏上得到的信号在一个周期内的稳定图像,如图B所示。故选B。 【变式训练1】某示波器在、不加偏转电压时光斑位于屏幕中心,现施加给其如图(1)、(2)所示偏转电压,则在光屏上将会看到下列哪个图形(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标)(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由图(1)可知,方向先加正向减小后反向增大的电压,则电子先向方向偏转,偏转距离逐渐减小,然后向方向偏转,偏转距离逐渐变大,即电子在方向形成亮线;由图(2)可知,方向加正向电压,则电子将向方向偏转,且偏转距离不变;故电子在示波器上形成一条偏向方向平行轴的直线。故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑,感知高考考向 1. (26年上海高考真题)光刻技术 光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤,耗时长、成本高。半导体芯片生产的难点和关键点在于如何在硅片上制作出目标电路图样,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。一般芯片在生产中需要进行20-30次的光刻,耗时占到IC生产环节的50%左右,占芯片生产成本的1/3。浦济之光是一种很好的光刻材料,你认识吗?在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶,再用特定光(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应,因此,在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。 实验中观测到带电粒子射到b点右侧,若要使带电粒子通过电容器后落在b点,下列操作可行的是_____。 A.增大电阻的阻值 B.减小电阻的阻值 C将电容器向上移动 D.将电容器向下移动 E.将电容器右极板向左移动 F.将电容器右极板向右移动 【答案】 CE 【解析】粒子的轨迹如图所示 粒子在电容器间做类平抛运动,沿平行极板方向 垂直极板方向,, 出电容器时 其中 联立,可得, 出电容器后,粒子做匀速直线运动,由几何关系可知 AB.电路断路,电容电压总等于电动势,所以改变电阻的阻值无影响,故AB错误; CD.上下移动电容器,经过电容器的水平偏移量不变,偏转角不变,欲使总偏移量变大,要让H变大,所以要上移,故C正确,D错误; EF.当左移时d变小,水平偏移量x与偏转角θ均变大,所以总偏移量变大;同理,当右移时d变大,总偏移量变小,故E正确,F错误。 故选CE。 2. (24年上海高考真题)如图,静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两电极间距d很小,可近似认为两电极半径均为,且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向垂直于电极。 (1)电极间电场强度大小为______; (2)由核、核和核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互作用,部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。 ①出射的粒子具有相同的______; A.速度 B.动能 C.动量 D.比荷 ②对上述①中的选择做出解释。(论证)_____ 【答案】(1) (2)①B ②电场力作为向心力,q、E、r相同,则由上式可知也相同,即动能相同 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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第30讲 带电粒子在电场中的运动规律(复习讲义)(上海专用)2027年高考物理一轮复习讲练测
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