第九章 第46课时 带电粒子在电场中的偏转-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义）

这是一份第九章 第46课时 带电粒子在电场中的偏转-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义），共65页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，课时精练等内容，欢迎下载使用。
带电粒子在电场中的偏转
1.能根据运动的合成和分解、动力学和能量观点分析带电粒子在电场中偏转问题。2.会分析带电粒子在交变电场中的偏转问题。
考点一　带电粒子在匀强电场中的偏转
考点二　带电粒子在交变电场中的偏转
带电粒子在匀强电场中的偏转
　　　如图所示，喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的负电荷，在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上。已知两偏转极板长度为L1，极板右侧到纸张距离为L2，两极板间电场强度为E，质量为m、电荷量为q的墨滴在进入电场前的速度为v0，方向与两极板平行，O点为纸张与电场中线交点，不计空气阻力和墨滴重力，假设偏转电场只局
限在平行极板内部，忽略边缘电场的影响。求：(1)墨滴通过偏转极板的时间；
(2)墨滴射出偏转极板时在竖直方向上的位移y；
(3)墨滴射出偏转极板时的动能；
(4)墨滴射出偏转极板时的速度方向与原入射方向夹角的正切值；
(5)墨滴打到纸上的点距O点的距离。
(来自教材)让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物由静止开始经过同一加速电场加速，然后在同一偏转电场里偏转，它们是否会分离成三股粒子束？试通过计算说明。
(2024·江苏南通市三模)如图甲所示，某示波器在XX'、YY'不加偏转电压时光斑位于屏幕中心，现给其加如图乙所示的偏转电压，则看到光屏上的图形是
(2025·江苏卷·13)如图所示，在电场强度为E，方向竖直向下的匀强电场中，两个相同的带正电粒子a、b同时从O点以初速度v0射出，速度方向与水平方向夹角均为θ。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计重力及粒子间相互作用。求：(1)a运动到最高点的时间t；
(2)a到达最高点时，a、b间的距离H。
(2)小球从A点到C点运动过程中的最小速度。
带电粒子在交变电场中的偏转
1.当粒子垂直于交变电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性。2.研究带电粒子在交变电场中的偏转运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况。根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等。3.对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，若粒子穿过板间的时间极短，带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动。
如图a所示，水平放置的两正对、平行金属板A、B间加有如图b所示的交流电压UAB，现有一带电粒子从A板左端边缘以速度v0水平射入电场。粒子电荷量为+q，质量为m，不计粒子重力。
(1)若粒子能够射出电场，已知金属板长度为L，求粒子在电场中的运动时间t；
(2)若粒子在t=0时刻射入电场，经过一段时间后从B板右侧边缘水平射出。①定性画出垂直板方向的速度vy(规定竖直向下为正方向)随时间变化的图像。
②求出板长L和两板间距d分别满足的条件。
(1)求粒子射入偏转电场时的速度大小v0；
(2)若粒子在t=0时刻进入C、D间的偏转电场，求粒子离开偏转电场时沿垂直于极板方向的偏转距离y及速度偏转角θ的正切值；
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1.(2025·江苏南通市检测)喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，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.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电荷量无关
2.(2025·江苏扬州市模拟)示波管的内部结构如图甲所示，如果在偏转电极XX'、YY'之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心。如果在偏转电极XX'之间和YY'之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形，则
A.若XX'和YY'分别加电压(2)和(1)，荧光　屏上可以出现图乙中(a)所示波形B.若XX'和YY'分别加电压(4)和(1)，荧光　屏上可以出现图乙中(a)所示波形C.若XX'和YY'分别加电压(3)和(2)，荧光　屏上可以出现图乙中(b)所示波形D.若XX'和YY'分别加电压(4)和(2)，荧光　屏上可以出现图乙中(b)所示波形
4.(2025·重庆卷·5)某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、bA.具有不同比荷B.电势能均随时间逐渐增大C.到达M、N的速度大小相等D.到达K所用时间之比为1∶2
5.(2025·河南卷·13)流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞)，液滴质量均为m=2.0×10-10 kg。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量
均为q=1.0×10-13 C。随后，液滴以v=2.0 m/s的速度竖直进入长度为l=2.0×10-2 m的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为E=2.0×105 N/C。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方h=0.1 m处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求：
(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离；
答案　5×10-3 m　
(2)A、B细胞收集管的间距。
上图乙所示的周期性变化的电压U1，其中A板电势低于B板时，U1为负值。若不计粒子穿过A、B板所用的时间，忽略粒子重力及粒子间的相互作用。求：
(1)t=1.5 s时刻从小孔O射入的粒子，从O'射出时的速度；
(2)t=3 s时刻从小孔O射入的粒子，在偏转电场中沿垂直极板方向的偏转量y；
(3)接收屏P被粒子打中区域的长度l。