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1、第10讲用分解的思想处理电场中的偏转问题高考热点1带电粒子在电场中的偏转问题2带电粒子在电场中加速和偏转运动的综合3带电粒子在交变电场中的运动一、带电粒子在电场中的偏转1带电粒子(不计重力)垂直电场线方向进入电场而发生偏转的过程中，应采用运动分解的思想：沿初速度方向粒子做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动2学会快速准确推导偏转量和偏转角的表达式例1(2015山东20)(多选)如图1甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触
2、重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()图1A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为mgd变式1(多选)一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入，如图2所示不计重力，当粒子的入射速度为v0时，它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板现欲使入射速度为的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板，则在其他量不变的情况下，必须()图2A使粒子的带电荷量减小为原来的B使两板间的电压减小为原来的C使两板间的距离增大为原来的2倍D使两板间的距离增大为原来的4倍规律总结电场中偏转的运动规律1能飞出平行板时运
3、动时间t.2沿电场方向加速度：a离开电场时的偏移量：yat2离开电场时的偏转角：tan 二、带电粒子在电场中加速与偏转的综合对于带电粒子的加速过程，如果题目不要求分析运动细节，如计算运动时间等，首先考虑动能定理，这时只需分清合外力做功以及初态和末态的动能增量对于带电粒子的类平抛过程，首先考虑运动的合成与分解，从动力学角度进行求解例2如图3所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E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屏现有一电荷量为q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：图3(1)粒子从射入到打
4、到屏上所用的时间(2)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tan ；(3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.变式2如图4所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后从极板中央射入电势差为U2的两块水平的平行极板间的偏转电场中，入射方向跟极板平行整个装置处在真空中，重力可忽略在满足电子能射出平行板区域的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是()图4AU1变大、U2变大 BU1变小、U2变大CU1变大、U2变小 DU1变小、U2变小方法提炼计算粒子打到屏上的位置离屏中心的距离Y的三种方法：(1)Yydtan (d为屏到偏转电场的水平距离)(2)Y(d)ta
5、n (L为电场宽度)(3)Yyvy(4)根据三角形相似：三、带电粒子在交变电场中运动带电体在交变电场中的运动问题，一般分为直线运动(如加速或减速)和类平抛运动，分析思路和方法与前面介绍的带电体在电场中的运动相同，即还是运用力学规律，通过正确的受力分析和运动分析，灵活运用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理等规律求解只需注意电场(力)的变化即可例3如图5(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上则t0可能属于的时间段是()(a)(b)图5A0t
6、0 B.t0C.t0T DTt0变式3如图6(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压t0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化假设电子始终未与两板相碰在0t81010 s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()图6A0t21010 sB21010 st41010 sC41010 st61010 sD61010 sta乙a丙D三个质点到达负极板的动能E丙E乙E甲4.如图10所示，平行金属板长为L，一个带电荷量为q、质量为m的粒子以初速度v0紧贴上
7、板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30角，粒子重力不计，求：图10(1)粒子末速度大小；(2)电场强度的大小；(3)两极板间距离题组2带电粒子在电场中加速与偏转的综合5如图11所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是()图11A. B.C. D.6.如图12所示，一价氢离子(H)和二价氦离子(He)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()图12A同时到达屏上同
8、一点B先后到达屏上同一点C同时到达屏上不同点D先后到达屏上不同点7(多选)如图13所示，有一质量为m、带电荷量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中设油滴是从两板中间位置，由静止释放，则可以判定()图13A油滴在电场中做抛物线运动B油滴在电场中做匀加速直线运动C油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离D油滴打在极板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的荷质比8(多选)如图14所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是()图14A滑动触头向右移动
9、时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D电压U增大时，其他不变，则电子从离开金属板到打在荧光屏上的时间不变9示波器的示意图如图15所示，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上设加速电压U11 640 V，偏转极板长l4 cm，偏转极板间距d1 cm，当电子加速后从两偏转极板的中央沿与板平行的方向进入偏转电场图15(1)偏转电压为多大时，电子束打在荧光屏上的偏转距离最大？(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L20 cm，则电子束打在荧光屏上的最大偏转距离为多少？
