第九节带电粒子在电场中的运动无答案

1、第九节带电粒子在电场中的运动、带电粒子的加速1带电粒子：对于质量很小的带电粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力（重力）的作用,但一般说来远小于静电力，可以忽略.2. 在匀强电场E中，被加速的粒子电荷量为q,质量为m,从静止开始加速的距离为d,加速后的速1度为v,这些物理量间的关系满足动能定理：qEd=mv2.在非匀强电场中，若粒子运动的初末位置的电势差为12U，动能定理表达为：qU=2mv.一般情况下带电粒子被加速后的速度可表达成:判一判1.（1）质量很小的粒子不受万有引力的作用.（）（2）带电粒子在电场中只受电场力作用时，电场力一定做正功.（）（3）电场力做正功时，粒子动能一定增加

2、.（）提示：（1）x（2）x（3）x带电粒子在电场中的加速1. 带电粒子的分类（1）微观粒子如电子、质子、a粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力（但并不忽略质量）.（2）宏观微粒如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力.2. 处理思路（1）受力分析仍按力学中受力分析的方法分析，只是多了一个电场力而已，如果带电粒子在匀强电场中，则电场力为恒力（qE）;如果在非匀强电场中，则电场力为变力.（2）运动过程分析带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做匀加（减）速直线运动.（3）处理方法力和运动关系法

3、一一牛顿第二定律根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、时间和位移等.这种方法通常适用于受恒力作用下做匀变速运动的情况.功能关系法动能定理由粒子动能的变化量等于电场力做的功知：1212mvmvo=qU,v=若粒子的初速度为零，则W=qU适用于任何电场.这种方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，因为公式1如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.已知两极板间电势差为U，板间距为d,电子质量为m,电荷量为e.则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是（）A.若将板间距d增大一倍，则电子到达Q板的速率保持不变B.若将板间距d增大一倍，则电

4、子到达Q板的速率也增大一倍C.若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间保持不变D.若将两极板间电势差U增大一倍，则电子到达Q板的时间减为一半2.（2013高考新课标全国卷I）一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连.上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）.小孔正上方：处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落.经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回.若将下极板向上平移3，则从p3点开始下落的相同粒子将（）A打到下极板上B.在下极板处返回c.在距上极板2处返回D.在距上极板w处返回53.质子（1H）、a粒子（；He）、钠离子（Na）三个粒

5、子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是（）A.质子（iH）B.a粒子（；He）C.钠离子（Na+）D.都相同A板向B板运动，当到达B板时速度为v,IO4. （2014芜湖一中高二检测保持两板间电压不变，则（A.当增大两板间距离时，B.当减小两板间距离时，C.当改变两板间距离时，）如图所示，电子由静止开始从）v增大v增大v不变D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大二、带电粒子的偏转1.进入电场的方式：以初速度V0垂直于电场方向进入匀强电场.2.运动特点垂直电场方向：不受力，做匀速直线运动沿着电场方向：受恒定的电场力，做初速度为零的.匀加速直线运动3.运动规律（

6、如图）平行电quii2qui2运动场方向速度:沪$mu；位移：y=討=2m而垂直电场方向速度：Vx=Vo位移：x=Vot偏转角度：tan0=想一想2.所带电荷量相同的不同粒子，以相同的初速度垂直电场线射入匀强电场，它们在电场中的运动相同吗？提示：不一定相同.如果电性不同，带电粒子在电场中的偏转方向不同；如果质量不同，它们在电场中的加速度不同.带电粒子在电场中的偏转1.基本关系（如图所示）vx=v0l=v0t初速度方向12|vy=aty=尹t（电场线方向）2.导出关系粒子离开电场时的侧移位移为：y=粒子离开电场时速度偏转角的正切tan0=vyV0粒子离开电场时位移与初速度夹角的正切y=qUIta

7、na=.=2l2mv0d3.几个推论（1）粒子射出电场时好像从板长I的1处沿直线射出，根据y/tan=l/2.1，根据tana=*tan0.（3）若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后再进入同一个偏转电场，粒子的侧移位移、偏转角与粒（2）位移方向与初速度方向间夹角的正切为速度偏转角正切的子的q、m无关，仅取决于加速电场和偏转电场根据U2为偏转电场的电压.1（2014聊城三中高二月考）一束电子流在经U直进入平行板间的匀强电场，如图所示若两板间距板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？y=，tan吐铝2淇中Ui为加速电场的电压,4Uid2Uid5000V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂d=1.

8、0cm,板长1=5.0cm，那么要使电子能从平行2如图所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具有什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度0,已知粒子的电荷量为q,质量为m,极板长度为I,间距为d，电势差为U.l、d、U为定值，q、m为不定值.（1）以相同的初速度V0进入偏转电场；（2）以相同的初动能Ek0进入偏转电场；先由同一电场直线加速后再进入偏转电场.带电粒子在电场中的圆周运动3如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行.a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行.一电荷为q（q>0）的质点沿轨道内侧运动.经

9、过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和N.不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能.4.如图所示，有一电子（电荷量为e）经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：（1）金属板AB的长度；（2）电子穿出电场时的动能.5. 如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U的电源上.在A板的中央P点放置一个电子发射源.可以向各个方向释放电子.设电子的质量为m、电荷量为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积？（不计电子的'重力）三、示波管的原理1. 构造示波管是示波器的核心

10、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.（1）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.2.原理灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如果在Y偏转极板上加一个信号电压，在X偏转极板上加一扫描电压，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图像.4.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示.如果在荧光屏上点出现亮斑，那么示波管中的A.极板X应带正电C.极板Y应带正电极板

11、Y'应带正电D.练习一、单项选择题）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是1. 关于带电粒子（不计重力A.一定是匀变速运动B.不可能做匀减速运动C.一定做曲线运动（粒子不D.可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动142. 如图所示，质子（iH）和a粒子（2He），以相同的初动能垂直射入偏转电场计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:43. （2014济南第二中学高二检测）如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不A、带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场，它们分别落到B、C三点（）A.落到A点的小球带

12、正电，落到B点的小球不带电B.三小球在电场中运动的时间相等C.三小球到达正极板时动能关系是EkA>EkB>EkcD.三小球在电场中运动的加速度关系是aA>aB>ac4. 如图所示，两金属板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出.现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的（）A.2倍B.4倍11c.2d.；5.（2013高考广东卷）喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中（）A.向负极板偏转B.

13、电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线经带电室带负电后,信号输人墨盒irnnLlllil带电室D.运动轨迹与带电量无关6.两平行金属板相距为d,电势差为U,电子质量为m、电荷量为e,从0点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，0A间距为h,则此电子的初动能为（）edhdUA.B._Ueh_eUeUhC.dhD.7.图甲为示波管的原理图如果在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化,之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图亮斑电子枪:°*_'I”x!.-+Y'荧光膵偏转屯扱YXX'在电极A、B、C、D中的（

14、、多项选择题8. （2014江苏天一中学高二测试）如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度V0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板.如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的1/2后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（）A.使初速度减为原来的1/2B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的1/29. 竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和

15、它们之间的相互作用，下列说法正确的是（）A.两电荷的电荷量可能相等B.两电荷在电场中运动的时间相等C.两电荷在电场中运动的加速度相等D.两电荷离开电场时的速度大小相等10.如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是U2，板长为L.为了提高示波管的灵敏度U1加速后垂d,电势差为（每单位电压引起的偏转量严）,可采用的U2电子经电压h，两平行板间的距离为方法是（）A.增大两板间的电势差U2B.尽可能使板长L长些C.尽可能使板间距离d小一些D.使加速电压U1升高一些三、非选择题11.在如图所示的示波器的电容器中,进入电场，以O点为坐标原点，沿行线与电子径迹分别交于.口.冋电子以初速度V0沿着垂直场强的方向从x轴取OA=AB=BC,再过点A、B、C作y轴的平M、N、P点，求AM:BN:CP和电子途经M、N、P三点时O点沿