第1章 9. 带电粒子在电场中的运动-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（教科版）

教科版·必修第三册·第一章静电场 带电粒子在电场中的运动 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 带电粒子在电场中的受力 带电粒子在电场中受到电场力F=qE,方向：正电荷与场强同向，负电荷与 场强反向；重力是否忽略依题意判断。 加速电场中的运动 带电粒子沿电场线方向进入匀强电场，做匀加速直线运动；电场力做正功，动 能增加。 加速规律（动能定理） qU= 2m2-方m哈；初速度为零时qU= m2,得v=√ 2qU m 偏转电场中的运动 带电粒子垂直电场线方向进入匀强电场，做类平抛运动；沿初速度方向匀速， 沿电场力方向匀加速。 5 偏转时间 沿初速度方向：L=vot,得t= L (L为极板长度)。 Vo 偏转位移 1 沿电场力方向：y= (d为板间距，U为偏转电压)。 2mdv 偏转角 tan 0=. =9UL mdvg vy=at= qUL Vo mdvo 离开电场后的运动 粒子飞出偏转电场后，沿此时速度方向做匀速直线运动；可结合屏距求屏上偏 8 移量。 示波管原理 电子束经加速电场加速，再经偏转电场偏转，最后打在荧光屏上形成亮点；偏 转电压控制亮点位置。 解题核心方法 加速用动能定理，偏转用运动的分解（沿初速方向匀速十垂直方向匀加速）； 10 矢量运算注意方向。 核心公式速记 1 加速：gU=2m2 L 偏转时间：t= 偏转位移：y= qUL2 2mdy 偏转角：tan日= qul mdv 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题只有一个正确选项） 1.带电粒子在匀强电场中只受电场力作用，若初速度为零，则粒子将做 A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.类平抛运动D.圆周运动 2.带电粒子垂直电场线方向射入匀强电场，在电场中的运动可分解为 A.两个方向的匀加速直线运动 B.沿初速度方向匀速运动，沿电场力方向匀加速运动 C,沿初速度方向匀加速运动，沿电场力方向匀速运动 D.两个方向的匀速直线运动 3.关于带电粒子在电场中加速，下列说法正确的是 A,电场力做负功，动能减小B.电场力做正功，动能增大 C.电场力不做功，动能不变 D.动能变化与电场力做功无关 4.带电粒子垂直进入偏转电场，偏转时间取决于 A.极板长度和初速度B.极板间电压 C.粒子电荷量D.粒子质量 5.电子经电压U加速后，获得的速度大小为 qU 2qU qU A.m B.1 C. D. 2qU m m m 6.带电粒子在偏转电场中，沿电场力方向的加速度大小为 A.9U B.9UL c qu D.9d md md ml mU 7.示波管中，电子束的偏转是靠 A.加速电场实现的B.偏转电场实现的 C,磁场实现的 D.重力实现的 8.带电粒子飞出偏转电场后，其运动状态是 A.继续做类平抛运动B.沿飞出时速度方向做匀速直线运动 C.立即停止运动D.做匀加速直线运动 9.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，若初速度增大为原来的2倍，其他条件不变，则偏转位移变为原来的 A2倍B.4倍 10.一带电粒子在电场中只受电场力作用，从静止开始加速，则下列说法正确的是 A.粒子一定沿电场线运动 B.粒子动能增加量等于电场力做的功 C.粒子做匀速运动 D.粒子电势能增加 二、多选题（每题有多个正确选项） 11.关于带电粒子在电场中的运动，下列说法正确的是 A加速电场中，电场力做正功 B.偏转电场中，粒子做类平抛运动 C.偏转电场中，沿初速度方向粒子做匀速运动 D.偏转电场中，电场力方向与初速度方向垂直 12.带电粒子垂直进入偏转电场，下列物理量中与粒子电荷量有关的是 A.偏转时间B.偏转位移C.偏转角 D.沿初速度方向的位移 13.关于示波管，下列说法正确的是 A.加速电场使电子获得较大速度 B.偏转电场使电子发生偏转 C.荧光屏上亮点位置与偏转电压有关 D.电子在示波管中始终做匀速运动 14.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，下列说法正确的是 A沿初速度方向做匀速直线运动 B.沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动 C.合运动是匀变速曲线运动 D.加速度大小与粒子质量无关 15.下列公式中，适用于带电粒子在电场中加速的是 1 A.qu=5mv2 B.V=1 2qU m C.y= qUL2 2mdv D.W=gU 三、填空题 16.带电粒子在电场中只受电场力作用，从静止开始加速，电场力做 功，粒子动能 (填"增 大"或"减小")。 17.带电粒子垂直电场线方向进入匀强电场，沿初速度方向做 运动，沿电场力方向做 运动。 18.电子经电压U加速后，速度大小为 (用q、mU表示)。 19.带电粒子在偏转电场中的偏转时间t= (用L、V0表示)。 20.带电粒子在偏转电场中的偏转位移y=」 (用q、U、L、md、o表示)。 21.偏转角tan日= (用q、U、L、m、d6表示)。 22.示波管中，电子束经 电场加速，再经 电场偏转，最后打在荧光屏上。 23.带电粒子飞出偏转电场后，沿 方向做匀速直线运动。 四、判断题 24.带电粒子在匀强电场中做类平抛运动时，合运动是匀变速曲线运动。 25.带电粒子在偏转电场中，偏转时间与极板间电压有关。 26.带电粒子在电场中加速时，电场力做功等于动能变化量。 27.示波管中电子束的偏转是靠磁场实现的。 28.带电粒子在偏转电场中，沿电场力方向的位移与电荷量成正比。 五、简答题 29.简述带电粒子垂直进入匀强偏转电场后的运动特点，并写出沿初速度方向和沿电场力方向的运动规律。 30.示波管中，电子束从电子枪射出后经过哪些电场？各起什么作用？ 六、计算题 31.-个电子（电荷量g=1.6×10-19C,质量m=9.1×10-31kg)从静止开始经电压U=500V的加速 电场加速，求电子获得的速度大小。 32.一带电粒子电荷量g=2×10-8C,质量m=1×10-10kg,以初速度6=1×104m/s垂直进入偏转 电场。极板长度L=0.1m,板间距d=0.02m,偏转电压U=100V。求： (1)粒子在偏转电场中的运动时间； (2)粒子沿电场力方向的加速度大小； (3)粒子离开电场时的偏转位移y。 33.一电子以初速度6=2×107m/s垂直进入偏转电场，极板长度L=0.05m,板间距d=0.01m,偏转电 压U=200V。已知电子电荷量g=1.6×10-19C,质量m=9.1×10-31kg。求： (1)电子在偏转电场中运动的时间； (2） 电子离开电场时的偏转位移； (3)电子离开电场时的偏转角tanB。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：初速度为零，电场力方向与运动方向同向，做匀加速直线运动。 2.B解析：垂直电场线进入，沿初速度方向不受力，匀速；沿电场力方向初速度为零，匀加速。 3.B解析：电场力方向与位移方向同向，做正功，动能增大。 4A解析：t=二，取决于极板长度和初速度。 Vo 5.B解折：由9U=2m2得v= 2gU m。 6.A解析：a= =gE=qU m m md 7.B解析：示波管中电子束的偏转由偏转电场实现。 8.B解析：飞出电场后不再受电场力，沿此时速度方向做匀速直线运动。 9.D解析：y= qUL2 2md8’t %变为2倍，y变为4 10.B解析：只受电场力，电场力做功等于动能变化量；粒子不一定沿电场线运动。 二、多选题 11.ABCD解析：加速电场中电场力做正功；偏转电场中粒子做类平抛运动，沿初速度方向匀速，电场力方向与初速度垂 直。 12.BC解析：偏转时间t=二与电荷量无关；偏转位移y= qUL2 与g有关；偏转角tan日= qUL 2mdv mdv 与q有关； o 沿初速度方向位移L与q无关。 13.ABC解析：加速电场使电子加速；偏转电场使电子偏转；亮点位置与偏转电压有关；电子在偏转电场中做类平抛运 动，不是匀速运动。 14,BC解析：类平抛运动沿初速度方向匀速，沿电场力方向匀加速，合运动为匀变速曲线运动；加速度a=gE与质 m 量有关。 15.ABD解析：C选项为偏转位移公式，不适用于加速。 三、填空题 16.正；增大解析：电场力做正功，动能增大。 17.匀速直线；匀加速直线解析：类平抛运动的分解。 2qU 1 18.m 解析：由qU=2mv2得。 19. 解析：沿初速度方向匀速运动。 Vo qUL2 1 20.2mdV6 解折：由y=a,a=9 ma t=上联立得。 Vo 21. qUL mdv 解析：tan日=业=at=9UL Vo Vo mdv 22.加速；偏转解析：示波管中电子束先加速后偏转。 23.飞出时速度解析：飞出电场后不受力，沿此时速度方向匀速。 四、判断题 24.√解析：类平抛运动加速度恒定，合运动为匀变速曲线运动。 5X解析：偏转时间t三气，与电压无关 26.√解析：动能定理，电场力做功等于动能变化量。 27.×解析：示波管中电子束的偏转是靠偏转电场实现的。 28.√解析：y= qUL2 2md%'y与9成正比。 五、简答题 29.答：带电粒子垂直进入匀强偏转电场后，做类平抛运动。沿初速度方向：不受力，做匀速直线运动，L=V0t。沿电场 力方向：初速度为零，贷的加速直线运动，a一胎y=识 1 30.答：电子束从电子枪射出后先经过加速电场，使电子获得较大速度；再经过偏转电场，使电子发生偏转，从而控制电 子打在荧光屏上的位置。 六、计算题 31. 1 解：由动能定理qU= mv2得v=V 2qU m 2×1.6×10-19×500 1.6×10-16 代入数据：V=1 9.1×10-31 g.1×10-=V1.76×104≈1.33×107m/s 答：电子获得的速度约为1.33×107m/s。 32. L0.1 解：①沿初速度方向匀速：t=6=1X10=1×105s (2)沿电场力方向：日=9L=2×10-8×100.2×10-6 m0,1×10-0x0.02=2×10-z=1×10m/s2 3)偏钱位移：y=29=2×1×105×1×10-p=5×10-5m 答：(1)运动时间为1×10-5s;(2)加速度为1×106m/s2;(3)偏转位移为5×10-5m。 33. 解：(1)t=1=0.05 6=2×107=2.5×10-9s (2)a= qU_1.6×10-19×2003.2×10-17 m0=g.1×10-31×0.01=g.1×10-3≈3.52×1015m/s2 y=2a=2×3.52×1015×(2.5×10-92=1.1×102m 1 1 (3)y=at=3.52×1015×2.5×10-9=8.8×106m/s,tan8==8.8×105 02×107≈0.44 答：(1)运动时间为2.5×10-9s;(2)偏转位移约为1.1×10-2m;(3)偏转角tan日=0.44。