高考物理-带电粒子在电场中运动-偏转学案

1、电场中的偏转第 1 页 共 3 页带电粒子在电场中运动-偏转学习目标1、掌握带电粒子在电场中的加速和偏转的有关规律. 2、理解示波器的构造原理及其应用. 知识要点一带电粒子在电场中的偏转1运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成_角的电场力作用而做_运动， 轨迹为 _。2偏转运动的分析处理方法（用类似平抛运动分析方法）：沿初速度方向是_运动沿电场力方向是_运动3基本公式：加速度： a_ _（板间距为d，电压为u） 运动时间：t=l/v0（射出电场，板长为l） 离开电场的偏转量：20220222221md vq u lmvqela

2、ty偏转角： tan=_=_=_ 4解题方法两条路“动能定理或是牛顿定律运动学公式”。不过使用牛顿定律运动学公式的机会更多一些，这时候就要用到运动的分解。应该熟记诸如侧位移、偏转角的正切这类问题的求解过程，当考虑重力作用时，不过就是将加速度做适当调整。典型例题：例 1. 如图所示 , 带电量之比为qa ：qb=1 ： 3 的带电粒子a、 b,先后以相同的速度从同一点射入平行板电容器中, 不计重力 , 带电粒子偏转后打在同一极板上, 水平飞行距离之比为xa：xb=2 ：1. 则带电粒子的质量之比ma：mb以及在电场中飞行时间之比ta：tb分别为（）a1 ：1, 2 ：3 b2 ：1, 3 ：2

3、c1 ：1, 3 ：4 d4 ：3, 2 ：1 例 2如图所示 , 两水平放置的平行金属板间有一竖直方向的匀强电场。质量相同的两个带电粒子 (重力不计 )p、q沿垂直于电场线方向射入电场中,p 从两极板正中央射入,q 从下极板边缘处射入 , 它们最后打在同一点, 在电场中形成两条轨迹1 和 2。 那么, 下列关于它们的初速度 vp和 vq、电势能改变量ep和eq、电荷量 qp和 qq以及它们在电场中运动的时间 tp和 tq之间的关系的说法中, 正确的是 a.如果它们的电荷量qp=qq, 则它们在电场中运动的时间tp=tq b.如果它们的电荷量qp=qq, 则它们的电势能改变量ep=eq c.如

4、果它们的初速度vp=vq, 则它们在电场中运动的时间之比tp:tq=1:2 d.如果它们的初速度vp=vq, 则它们所带电荷量之比qp:qq=1:2 例 3如图，真空中有一束电子流以一定的速度v0沿与场强垂直的方向，自o点进入匀强电场，以 o点为坐标原点，x、y 轴分别垂直于、平行于电场方向若沿x 轴取 oa ab bc ，分别自 a、b、c作与 y 轴平行的线与电子流的径迹交于m 、n、p，则电子流经m 、n、p三点时，沿 y 轴方向的位移之比y1y2y3 _；在 m 、n、p三点电子束的即时速度与x 轴夹角的正切值之比tg 1 tg 2tg 3_；在 om 、mn 、np这三段过程中，电子

5、动能的增量之比 ek1 ek2 ek3_例 4、如图质子 () 、氘核 () 和 粒子() 都沿平行板电容器两板中线oo方向垂直于电场线射入板间的匀强电场, 射出后都打在同一个与oo垂直的荧光屏上, 使荧光屏上出现亮点。则a. 若它们射入电场时的速度相等, 在荧光屏上将出现3 个亮点b. 若它们射入电场时的动量相等, 在荧光屏上将只出现2 个亮点c.若它们射入电场时的动能相等, 在荧光屏上将只出现1 个亮点d.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的, 在荧光屏上将只出现 1 个亮点高三一轮电场组题人：核对人：审核人：学案高三物理第周第个电场中的偏转第 2 页 共 3 页例 5 如图有

6、一束带等量电荷的不同离子，组成的离子流，从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场，当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点，则这些离子一定有相同的 ( ) a带电性质 b 进入电场的初动能 c 进入电场的初速度 d 飞越电场的时间例 6如图所示平行板匀强电场, 一束电子流以初速v 垂直场强方向飞入该电场, 它恰可打在上极板的中央 , 现欲使该电子流打在上极板的左端点, 以下措施哪些是可行的( 其它条件不变) a.电键 k闭合时 , 仅使极板间距增大一倍b.电键 k闭合时 , 仅使电子初速和极板间距离均增大一倍c.电键 k断开 , 仅使电子初速增大一倍d.电键 k断开 , 仅使极板间距增大为原来的四倍例

7、 7 如图所示电路，在平行金属板m ，n 内部左侧中央p 有一质量为m 的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在n 板的 o 点改变r1或 r2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（）a该粒子带正电b减少 r2，粒子还能打在o 点c减少 r1，粒子将打在o 点左侧d增大 r1，粒子在板间运动时间不变例 8示波器的工作原理等效成下列情况：（如图甲所示）真空室中电极k 发出电子（初速度不计） ，经过电压为u1的加速电场后，由小孔s 沿水平金属板a、b 间的中心线射入板中在两极板右侧且与极板右端相距d 处有一个与两极板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到

8、荧光屏上将出现亮点，若在a、b 两极板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是（）a沿 y 轴方向做匀速运动b沿 x 轴方向做匀速运动c沿 y 轴方向做匀加速运动d沿 x 轴方向做匀加速运动例 9如图所示电子射线管.阴极 k 发射电子，阳极p 和阴极 k 间 加上电压后电子被加速。a、b 是偏向板，使飞进的电子偏离.若已知 p、k 间所加电压upk2.5103v，两极板长度l6.010-2m，板间距离d3.610-2m，所加电压uab1000v，r310-2m， 电子质量 me9.110-31kg，电子的电荷量e-1.610-19c。设从阴极出来的电子速度为0，不计重力。试问：(

9、1)电子通过阳极p 板的速度v0 是多少 ? (2)电子通过偏转电极时具有动能ek是多少 ? (3)电子过偏转电极后到达距离偏转电极r310-2m 荧光屏上 o点，此点偏离入射方向的距离y 是多少 ? 例 10如图 1 所示， 水平放置且正对的两块平行金属偏转板ab 与 ab，板长均为l0=10cm，两板间距离为d=1cm离板右端为l=45cm 处竖直放置一荧光屏pq，其宽为d=20cm，屏的中点 o恰在两偏转板间的中位线上有一电子以v0=4.0107m/s 的水平初速度，沿中位线射入板间的匀强电场内，为使电子离开电场后能够打到荧光屏上，试求两偏转板间所加电压u 的取值范围（设两偏转板之间为匀强电场，板缘附近的非匀强电场的影响忽略不计且设整个装置位于真空中电子的电量和质量分别为e=1.6 10-19c， m=0.9