9.5 带电粒子在电场中的偏转 课件 -2027届高考物理一轮复习人教版（2019）（含答案）

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学习目标:1.掌握带电粒子在电场中的偏转规律。2.会分析带电粒子在电场中偏转的功能关系。3.掌握带电粒子在电场和重力场的复合场中的运动规律。4.会分析、计算带电粒子在交变电场中的偏转问题。
考点一　带电粒子在电场中的偏转
对点演练1　如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么(　　)A.三种粒子打到屏上时的动能一样大B.三种粒子打到屏上时的动量一样大C.三种粒子运动到屏上所用时间相同D.三种粒子一定打到屏上的不同位置
考点二　带电粒子在重力场和电场复合场中的偏转
典例2　如图所示,足够长的斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出,不计空气阻力。第一次不加电场,小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大、竖直向下的匀强电场,则小球(　　)A.仍然水平撞击斜面B.撞击点在B点上方C.飞行时间比第一次长D.撞击斜面时的速度比第一次大
解析 据题分析可知,质点在平行板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,轨迹向下弯曲,才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图所示。
考点三　带电粒子在交变电场中的偏转
1.带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)的情形。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.注重全面分析(分析受力特点和运动规律):抓住粒子运动时间上的周期性和空间上的对称性,求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。4.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。
典例3　如图甲所示,水平放置的两正对平行金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压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)电子经过偏转电场的时间t;(2)从t=0时刻射入偏转电场的电子在进、出偏转电场过程中电势能的变化量ΔEp;(3)在足够长的时间内从中线下方离开偏转电场的电子数占电子总数的比例η。