《2022年高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第3节（课时3）电容器 带电粒子在电场中的运动：带电粒子在匀强电场中的偏转问题优质课件 鲁科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第3节（课时3）电容器 带电粒子在电场中的运动：带电粒子在匀强电场中的偏转问题优质课件 鲁科版（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、热点突破：热点突破：带电粒子在匀强电场中带电粒子在匀强电场中的偏转问题的偏转问题1.热点透析热点透析2.典例剖析典例剖析3.规律方法规律方法4.跟踪训练跟踪训练5.真题演练真题演练第六章第六章 静电场静电场一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析带电粒子在匀强电场中的偏转问题带电粒子在匀强电场中的偏转问题 1偏转问题：偏转问题：(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场。条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场。(2)运动形式：类平抛运动。运动形式：类平抛运动。(3)处理方法：应用运动的合成与分解。处理方法：应用运动的合成与分解。(4)运动规律：运动规律：v0vvxvyOm
2、 qxyU ld2.带电粒子在电场中偏转的两类问题带电粒子在电场中偏转的两类问题v0vv0vyyy=?m q(1)确定最终偏移距离确定最终偏移距离 思路思路 思路思路(2)确定偏转后的动能确定偏转后的动能(或速度或速度)思路思路 思路思路二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析【例例3】(2015天天津津理理综综，7)如如图图示示，氕氕核核、氘氘核核、氚氚核核三三种种粒粒子子从从同同一一位位置置无无初初速速地地飘飘入入电电场场线线水水平平向向右右的的加加速速电电场场E1之之后后进进入入电电场场线线竖竖直直向向下下的的匀匀强强电电场场E2发发生生偏偏转转,最最后后打打在在屏屏上上.整个装置处
3、于真空中，不计粒子重力及整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么其相互作用，那么()A偏转电场偏转电场E2对三种粒子做功一样多对三种粒子做功一样多B三种粒子打到屏上时的速度一样大三种粒子打到屏上时的速度一样大C三种粒子运动到屏上所用时间相同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同一位置三种粒子一定打到屏上的同一位置审审题题设设疑疑(1)三种粒子漂入加速电场后的运动遵从什么规律？三种粒子漂入加速电场后的运动遵从什么规律？(2)三种粒子进入偏转电场后做什么运动？三种粒子进入偏转电场后做什么运动？(3)它们在水平方向做什么运动？在竖直方向做什么运动？它们在水平方向做什么运动
4、？在竖直方向做什么运动？有什么关系？有什么关系？转解析转解析转解析转解析审题视角审题视角1.了解题中所给各已知量了解题中所给各已知量.2.分析带电粒子整个过程的受力及运分析带电粒子整个过程的受力及运动规律，列表达式解题动规律，列表达式解题.【备选备选】如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强、电场强度为度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的处有一与电场平行的屏现有一电荷量为屏现有一电荷量为q、质量为、质量为m的带电粒子的带电粒子(重力不计重力不计)，以垂，以垂直于电场线方向的初速度直于电场线方向的
5、初速度v0射入电场中，射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为方向的延长线与屏的交点为O.试求：试求：(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间；粒子从射入到打到屏上所用的时间；(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值速度方向间夹角的正切值tan；(3)粒子打到屏上的点粒子打到屏上的点P到到O点的距离点的距离x.F F电电Pxtm+q三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法带电体在电场中运动问题的求解思路带电体在电场中运动问题的求解思路带电体在电场中运动问题的求解思路带电体在电场中运动问题的求解思路1运运动动学学与与动动力力学学观观点点：用用牛牛顿
6、顿运运动动定定律律及及匀匀变变速速运运动动的的公公式式来解决实际问题，一般有两种情况：来解决实际问题，一般有两种情况：带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直线运动；带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直线运动；带带电电粒粒子子的的初初速速度度方方向向垂垂直直电电场场线线，则则粒粒子子做做匀匀变变速速曲曲线线运运动动(类平抛运动类平抛运动)。(2)当当带带电电粒粒子子在在电电场场中中做做匀匀变变速速曲曲线线运运动动时时，一一般般要要采采取取类类似似平平抛运动的解决方法。抛运动的解决方法。2功功能能观观点点：首首先先对对带带电电粒粒子子受受力力分分析析，再再分分析析运运动动形形
7、式式，然然后根据具体情况选用公式计算。后根据具体情况选用公式计算。(1)若若选选用用动动能能定定理理，则则要要分分清清有有多多少少个个力力做做功功，是是恒恒力力做做功功还还是是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量。变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量。(2)若选用能量守恒定律，则要分清带电粒子在运动中共有多少种若选用能量守恒定律，则要分清带电粒子在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的。能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的。方法方法 提炼提炼切点位置在何处切点位置在何处？为什么？为什么？本题详细解析见本题详细解析见本题详
8、细解析见本题详细解析见教辅！教辅！教辅！教辅！【变变式式训训练练4】(2016江江苏苏泰泰州州姜姜堰堰区区期期中中)如如图图示示,离离子子发发生生器器发发射射一一束束质质量量为为m、电电荷荷量量为为q的的离离子子,从从静静止止经经PQ两两板板间间的的加加速速电电压压加加速速后后,以以初初速速度度v0从从a点点沿沿ab方方向向进进入入一一匀匀强强电电场场区区域域,abcd所所围围成成的的正正方方形形是是该该匀匀强强电电场场的的边边界界,已已知知ab长长为为L,匀匀强强电电场的方向与场的方向与ad边平行且由边平行且由a指向指向d。(1)求加速电压求加速电压U0；(2)若若离离子子恰恰从从c点点飞飞
9、离离电电场场，求求a、c两点间的电势差两点间的电势差Uac；(3)若离子从若离子从abcd边界上某点边界上某点飞出时的动能为飞出时的动能为mv02，求此，求此时匀强电场的场强大小时匀强电场的场强大小E。此条件说明离子离此条件说明离子离开电场时速度大小开电场时速度大小与方向怎样？与方向怎样？本题详细解析见本题详细解析见本题详细解析见本题详细解析见教辅！教辅！教辅！教辅！四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】如图示，水平放置的平行板电容器，原来如图示，水平放置的平行板电容器，原来AB两两板不带电，板不带电，B极板接地，它的极板长极板接地，它的极板长l0.1 m，两板间距离
10、，两板间距离d0.4 cm，现有一微粒质量，现有一微粒质量m2.0106 kg，带电荷量，带电荷量q1.0108 C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到重力作用微粒恰好能落到A板的中点板的中点O处，取处，取g10 m/s2.试求：试求：(1)带电粒子入射初速度带电粒子入射初速度v0的大小：的大小：(2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后射出，则带电后A板的电势为多少？板的电势为多少？转解析转解析【跟跟踪踪训训练练】如如图图示示的的装装置置
11、放放置置在在真真空空中中,炽炽热热的的金金属属丝丝可可以以发发射射电电子子,金金属属丝丝和和竖竖直直金金属属板板之之间间加加一一电电压压U12 500 V,发发射射出出的的电电子子被被加加速速后后,从从金金属属板板上上的的小小孔孔S射射出出。装装置置右右侧侧有有两两个个相相同同的的平平行行金金属属极极板板水水平平正正对对放放置置,板板长长l6.0 cm,相相距距d2 cm,两两极极板板间间加加以以电电压压U2200 V的的偏偏转转电电场场。从从小小孔孔S射射出出的的电电子子恰恰能能沿沿平平行行于于板板面面的的方方向向由由极极板板左左端端中中间间位位置置射射入入偏偏转转电电场场。已已知知电电子子
12、的的电电荷荷量量e1.61019 C,电电子子的的质质量量m0.91030 kg,设设电电子子刚刚离离开开金金属属丝丝时时的的速速度度为为0,忽忽略略金金属属极极板板边边缘缘对对电电场的影响场的影响,不计电子受到的重力。求：不计电子受到的重力。求：(1)电子射入偏转电场时的动能电子射入偏转电场时的动能Ek；(2)电子射出偏转电场时在竖直方电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量向上的侧移量y；(3)电子在偏转电场运动的过程中电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功电场力对它所做的功W。转转 解析解析【跟踪训练跟踪训练】有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图有一种电荷控制式喷墨打印机的打
13、印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是小字迹，下列措施可行的是()A增大墨汁微粒的比荷增大墨汁微粒的比荷B减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C减小偏转极板的长度减小偏转极板的长度D增大偏转极板间的电压增大偏转极板间的电压转转 解析
14、解析要缩小字迹要缩小字迹减减小墨汁微粒在电小墨汁微粒在电场中的偏移量场中的偏移量怎样怎样减小墨汁减小墨汁微粒在电场中微粒在电场中的偏移量？的偏移量？五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】(2013广东卷，广东卷，15)喷墨打印机的简化模型如图示，喷墨打印机的简化模型如图示，重力可忽略的墨汁微滴重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后经带电室带负电后,以速度以速度v垂直匀强电垂直匀强电场飞入极板间场飞入极板间,最终打在纸上最终打在纸上,则微滴在极板间电场中则微滴在极板间电场中().A向负极板偏转向负极板偏转B电势能逐渐增大电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关运动轨迹与带电量无关 审审题题设设疑疑(1)负电荷所受电场力的方向怎样？负电荷所受电场力的方向怎样？(2)带电微滴进入电场后做什么运动？带电微滴进入电场后做什么运动？(3)带电微滴在水平方向做什么运动？在竖直带电微滴在水平方向做什么运动？在竖直方向做什么运动？方向做什么运动？转解析转解析
