新高二物理带电粒子的加速和偏转

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高二物理：带电粒子在电场中的偏转(答案)

高二物理：带电粒子在电场中的偏转班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1．带电粒子在匀强电场中的偏转222y F a __________m a.t _____11qU b.y at t ,22md t 1y at ________2vtan ________v ⎧===⎪⎪⎧⎪⎪⎪=⎪⎪⎪⎪==⎨⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪==⎪⎪⎪θ==⎪⎩0加速度：能飞出平行板电容器：运动时间打在平行极板上：离开电场时的偏移量：离开电场时的偏转角正切：【答案】2．解电偏转问题的三种方法方法一、分解法（速度三角形和位移三角形）：加速度mdqU m qE a ==；时间0v L t =；偏移2221v L md qU y =；偏角20mdv qUL tan =θ 方法二、推论法：①tanθ=2tanα；推导：位移偏转角2021v Lmd qU x y tan ==α；速度偏转角20v L md qU v v tan x y ==θ所以tanθ=2tanα。

②末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。

方法三、动能定理法： qEy =ΔE K 【答案】3．带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系（1）当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv 2－12mv20，其中U y ＝U d y ，指初、末位置间的电势差．（2）电势能的变化量:ΔE P =-qU y =-qEy 【答案】4．电偏转中的比较与比值问题二、选择题5．（2004广东理综）图为示波管中偏转电极的示意图，相距为d 长度为l 的平行板A 、B 加上电压后，可在A 、B 之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）．在AB 左端距A 、B 等距离处的O 点，有一电荷为＋q 、质量为m 的粒子以初速度v 0沿水平方向（与平行）射入．不计重力，要使此粒子能从C 处射出，则A 、B 间的电压应为（）A 、222ql mv d B 、2202qd mvl C 、qd lmv 0 D 、v dlv q 0【答案】A【解析】图为示波管中偏转电极的示意图，相距为d 长度为l 的平行板A 、B 加上电压后，可在A 、B 之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）．在AB 左端距A 、B 等距离处的O 点，有一电荷为＋q 、质量为m 的粒子以初速度v 0沿水平方向（与平行）。

【人教版】高中物理选修3-1：1.9《第1课时-带电粒子在电场中的加速和偏转》ppt课件

▪ A．若两板不平行，则v<v0 ▪ B．若A板面积很小，B板面积很大，则
v<v0
▪ C．若A、B两板间的距离很大，则v<v0
▪ D．不论A、B两板是否平行、两板面积
大解小析及：电两容板器间和电距源离相多连，少电v压都保等持于不变v0，根据eU＝
1 2
mv2可知，不论A、B两板是否平行、两板面积大小及两
▪ B．2∶1,3∶2
▪ C．1∶1,3∶4
解析：粒子垂直电场进入做类平抛运动，水平方向x ＝v0t，得tA∶tB＝xA∶xB＝2∶1；竖直方向y＝12at2＝2qmE vx0 2，解得m＝q2Eyvx202，mA∶mB＝4∶3 ，D选项正确．
▪ 答案：D
▪ 1．下列粒子从初速度为零的状态经电压 U的电场加速后，粒子速度最大的是
小为：
a＝mF＝Emq＝mUqd 若一个带正电荷的粒子，在电场力作用下由静止开始
从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为
d，则由公式 v2－v20＝2ax 可求得带电粒子到达负极板时的
速度为 v＝ 2ad＝
2Uq m.
(2)从功能关系角度出发，用动能定理求解．带电粒子运动过程中，只受电场力作用，电场力做的功为：W＝qU 根据动能定理有：W＝12mv2－0，解得 v＝ 2mUq.
▪ 答案：BC
▪题 2压加型速，电然带子后进从电入静粒另止子一出个发的电被偏场1 转0强00度问V为的题5电
000 N/C的匀强偏转电场，进入时的速度
方向与偏转电场的方向垂直．已知偏转电
极长6 cm，求电子离开偏转电场时的速
度【及解其析】与进在入加速偏电转场电中获场得时的的动能速度方向之间
的E夹k＝角12m．v20＝qU0

高二物理选修3-1 带电粒子在电场中运动加速减速

一、带电粒子的匀加速直线运动（V0=0））
-Q v
+Q
+
U
根据动能定理：根据动能定理：qU = mv2/2 - 0
得
v=
2qU m
粒子加速后的 qE F 速度-------速度= q U 根据牛顿定律：根据牛顿定律：a = m = m m d 与加速电压有关。有关运动学公式：又根据运动学公式：v2 =2ad 。与距离 d 、 2qU 与场强 E 的大小得 v= m 无直接关系。无直接关系。
带电粒子受到恒定的电场力带电粒子一定做匀变速运动
运动的具体情况可能是：运动的具体情况可能是：
V0=0或V0与电场力同向------匀加速直线运动或匀加速直线运动 V0 与电场力反向 -------- 匀减速直线运动 V0 与电场力不在同一直线上 --------匀变速曲线运动匀变速曲线运动
1 1 2 2 = m v 2 m v1 2 2
2、如不考虑重力，又不受其它力，、如不考虑重力，又不受其它力，
W 电场力
1 1 2 2 = m v 2 m v1 2 2
qU 1 2
1 1 2 2 = m v 2 m v1 2 2
不考虑受其它力作用) 带电粒子在匀强电场中(不考虑受其它力作用不考虑受其它力作用
v=
2qU m
当初速度为0 只受电场力，当初速度为，只受电场力，不受其它力时，因 W电场力 = qU = W总其它力时，匀强电场的情况同样适用此式对于非匀强电场的情况同样适用
二、带电粒子的匀减速直线运动
+Q
-q
-Q v1 v
2
思考：粒子运动到达右板前，速度已减到0 思考：粒子运动到达右板前，速度已减到0 + 问粒子前进的距离多大？问粒子前进的距离多大？ U

高二物理：带电粒子的加速和偏转

§1.6 示波器的奥秘带电粒子在电场中的运动学习目标1．了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动。

2．重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)。

3．知道示波管的主要构造和工作原理。

重点：带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点：带电粒子在电场中的偏转问题及应用☆自主学习☆1．带电粒子的加速⑴运动状态分析：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直线上，做匀加(减)速直线运动．⑵用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强或非匀强电场)．若粒子的初速度为零，则由动能定理有：________________________，解得v=___________若粒子的初速度为v0，则：由动能定理有：_________________________________ 解得v=___________3．带电粒子的偏转(限于匀强电场)⑴运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞人匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做____________________________运动。

⑵偏转问题的分析处理方法，类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的知识方法：沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间：___________________=t 沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动： ______________=a 离开电场时偏移量：___________________________=y ，离开电场时的偏转角：_____________________tan =θ⑶对粒子偏角的讨论．（适合A 层班学生自主学习）在图A-9-41-1中，设带电粒子质量为m 、带电荷量为q ，以速度0v 垂直于电场线射入匀强偏转电场，偏转电压为1U ．若粒子飞出电场时的偏角为θ，则0tan v v y =θ．式中01v l md qU at v y ⋅== ,0v v x =得d mv qlU 201tan =θ ①a.若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压 U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有20021mv qU = ②由①②式得：d U lU012tan =θ ③ 由③式可知，粒子的偏角与粒子m q 、无关，仅决定于加速电场和偏转电场．即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏转角度总图A-9-41-1是相同的． b. 粒子从偏转电场中射出时偏移量2012)(21v lmd qU at y ⋅==，作粒子速度的反向延长线，设交x 轴（0v 方向）于O 点，O 点与电场边缘的距离为x ，则22tan 2012021l dmv qlU mdv l qU y x ===θ ④ 由④式可知，粒子从偏转电场中射出时，就好象是从极板间的l /2处沿直线射出似的．4．是否忽略重力?在带电粒子的加速或偏转问题的讨论中，经常会遇到是否考虑重力的困惑．一般说来：⑴基本粒子：如电子、质子、a 粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)⑵带电颗粒：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．5、理带电粒子在匀强电场中运动问题的方法（1）等效法：带电粒子在匀强电场中运动，若不能忽略重力时，可把电场和重力看作等效重力，这样处理起来更容易理解，显得方便简捷。

高二物理电场知识点

高二物理电场知识点在高二物理的学习中，电场是一个重要的概念，它贯穿于电磁学的多个方面。

下面我们来详细了解一下高二物理中有关电场的知识点。

一、电场的基本概念1、电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。

电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的。

2、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。

放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用 E 表示。

即 E ＝ F ／ q ，其单位是牛/库（N/C）。

电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。

3、点电荷的电场点电荷 Q 在距离其 r 处产生的电场强度大小为 E ＝ kQ ／ r²，其中k 为静电力常量。

4、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。

电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，电场线的疏密程度表示场强的大小。

二、电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用这是电场的基本性质之一。

电荷在电场中会受到电场力的作用，其大小为 F ＝ qE 。

2、电场具有能的性质电场力对电荷做功会引起电势能的变化。

三、电势能和电势1、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的势能叫做电势能。

电势能的大小与电荷的电荷量、电荷所在位置的电势以及电荷的正负有关。

2、电势电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。

电势是标量，只有大小，没有方向。

3、电势差电场中两点间的电势之差叫做电势差，也叫电压。

其大小等于在这两点间移动单位正电荷时电场力所做的功。

四、匀强电场1、定义电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。

2、特点匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。

五、带电粒子在电场中的运动1、带电粒子的加速当带电粒子在电场中只受电场力作用时，电场力对粒子做功，使其动能发生变化。

可以利用动能定理来求解粒子的速度。

2、带电粒子的偏转当带电粒子以初速度 v₀垂直进入匀强电场时，会在电场力的作用下发生偏转。

高二物理带电粒子在匀强电场中的运动

ql u y 2 2m v0 d
2
qlu tan 2 m v0 d
例、如图示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距离下板 0.8cm，两板间的电势差为300v，如果两板间电势差减小到60v，则带电小球运动到极板上需多长时间？
d h
• 例、一束电子流，在u=500v的电场作用下获得一定速度后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图示，若两板间距d=1.0cm，板长l=5.0cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
带电： • 例：一质量为m、带电量为q的粒子，以初速度v0进入场强为E的匀强电场，做匀加速直线运动，不计重力，求粒子的末速度v • 2、能量观点：
2uq v v m
2 0
二、带电粒子在匀强电场中的偏转
• 例：两极板间的电压为u，距离为d，板长为l，一质量为m、带电量为q的粒子以初速度v垂直进入此电场，设粒子能穿出电场，试表示出粒子的偏移量y及偏转角度
U l
d
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旦失败将坠入万劫抪复の地步/ 它抬头咯下方/锁定咯柳宗林这佫极强者/直觉告诉它这人很恐怖/ 它立即将符篆收进体内/青莲护着它缓缓落地/马开向柳宗林拱咯拱手/多谢前辈成全///抪必///"柳宗林摆咯摆手/微微笑着说/"算起来你我也算有些渊源/为你耗些神材倒也抪算什么///呼呼///"壹旁の柳依依听得直皱眉头/心里直嘀咕/当然抪算什么咯/把属于我の全给消耗掉咯/ 马开道/若抪确定前辈成全/到外面抪断补充能量/袅子也炼抪成符篆///" 虽然人到炼制符篆/但确定对于外界の壹些情况马开还确定感知得到の/自然知道柳宗林帮咯自己抪少/ " 你也抪用感谢我/既然借去

高二物理上册带电粒子在电场中的运动知识总结及题型练习

带电粒子在电场中的运动1．电容器两个彼此绝缘且又相距很近的导体，中间夹上一层绝缘物质．．．．（电介质），就组成了一个电容器．．．。

电容器可以容纳电荷．．．．。

相距很近的两平行金属板就是一种最简单的电容器。

接通电源可对电容器充电．．，将两极板用导线短接可对电容器放电．．，如下图。

2．电容⑴ 物理意义：反映电容器__________________________的物理量。

⑵ 定义：电容器（某一极板）所带的电荷量Q 与电容器两极板间电压U 的比值。

⑶ 公式：_________________C =。

⑷ 单位：__________________，符号是F 。

常用单位有μF 、pF ，6121F 10μF 10pF ==。

公式QC U=是电容的定义式．．．，对任何电容器都适用。

对于一个电容器来说，其电容是确定的，和电容器是否带电无关．．。

3．平行板电容器的电容平行板电容器的电容r 4πSC kdε=。

可见，电容C 与两极板正对面积．．．．S 、电介质的相对介电常数．．．．．．r ε成正比，与_________________________成反比，式中k 是________________________。

公式r 4πSC kd ε=是平行板电容器电容的决定式．．．，只适用于平行板电容器。

4．平行板电容器动态分析的基本步骤⑴ 认清电容器是Q 、U 中的哪一个量不变。

若电容器始终与电源连接．．．．，则两板间的电势差U 保持不变。

若电容器与电源断开．．．．，则两板所带电荷量Q 保持不变。

⑵ 用决定式r 4πSC kd ε=，来判断电容C 的变化趋势。

⑶ 由定义式QC U=，来判断Q 、U 中会发生变化的那个量的变化趋势。

⑷ 由U E d =或QE S∝（r 4πU Q kQ E d Cd S ε===），来分析场强的变化。

⑸ 由F qE =，来分析点电荷的受力变化。

⑹ 选定零电势位置，用U Ed =来分析某点的电势变化。

新课标高中物理选修第6节带电粒子在匀强磁场中的运动教案

第6节带电粒子在匀强磁场中的运动学习目标核心提炼1.知道带电粒子沿着垂直于磁场的方向射入匀强磁场会做匀速圆周运动。

1种分析方法——洛伦兹力提供向心力q v B＝mv2r2个推论公式——r＝m vqB，T＝2πmqB2个应用——质谱仪和回旋加速器2.理解洛伦兹力对运动电荷不做功。

3.能够用学过的知识分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动问题。

4.知道回旋加速器、质谱仪的基本构造、原理及用途。

一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.运动轨迹带电粒子(不计重力)以一定的速度v进入磁感应强度为B的匀强磁场时：(1)当v∥B时，带电粒子将做匀速直线运动。

(2)当v⊥B时，带电粒子将做匀速圆周运动。

2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动(1)运动条件：不计重力的带电粒子沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场。

(2)洛伦兹力作用：提供带电粒子做圆周运动的向心力，即q v B＝m v2r。

(3)基本公式①半径：r＝m vqB；②周期：T＝2πmqB。

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期与粒子运动速率和半径无关。

3.洛伦兹力的作用效果洛伦兹力只改变带电粒子速度的方向，不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力不对带电粒子做功，不改变粒子的能量。

二、质谱仪1.原理图：如图1所示。

图12.加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得qU＝12m v2。

3.偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：q v B＝m v2 r。

4.结论：r＝1B2mUq。

测出粒子的轨迹半径r，可算出粒子的质量m或比荷qm。

5.应用：可以测定带电粒子的质量和分析同位素。

三、回旋加速器1.构造图：如图2所示。

图22.核心部件：两个半圆金属D形盒。

3.原理：高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子做圆周运动的周期不变。

4.最大动能：由q v B＝m v2R和E k＝12m v2得E k＝q2B2R22m(R为D形盒的半径)，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q、m、B、R有关，与加速电压无关。

高二物理电荷在电场中的加速试题答案及解析

高二物理电荷在电场中的加速试题答案及解析1.在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如图所示，有一带负电的微匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在粒，从上边区域沿一条电场线以速度v如图所示的速度——时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是（）【答案】C【解析】粒子在上方区域时做匀速运动，故可知，根据电场线疏密程度可知，下方区域电场强度大于上方区域，故可知，粒子进入下方电场后，故粒子加速度竖直向上，根据力和运动关系可知，粒子先做匀减速直线运动，减速至零后反向加速，进入上方电场后又开始匀速运动，综上述可知，只有选项C正确；【考点】带电粒子在电场中的运动、运动图像2.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm．电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，在两板之间形成匀强电场．在A板上有一个小孔k，一个带电荷量为C、质量为kg的粒子P由A板上方高h=10cm处的O点自由下落，从k孔进入电场并打在B板上点处．当P粒子进入电场时，另一个与P相同的粒子Q恰好从两板正中央点水平飞人．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，粒子Q与P恰好同时打在处．此时，电源的输出功率是多大？(粒子间的作用力及空气阻力均忽略不计，取g=10m/s2)【答案】23W。

【解析】根据机械能守恒定律可得P粒子进入电场时的速度为：==m/s=m/s；V设P、Q在电场中运动的加速度为a，运动到打在k′点的时间为t，则：t+at2对P：d=v对Q：d=at2联立解得：t=s，a=20m/s2；而所以，滑动变阻器两端的电压为：由欧姆定律可得通过滑动变阻器的电流为：所以，滑动变阻器接入电路的阻值为：Ω电源的输出功率为：【考点】恒定电流，粒子在产行极板间的运动。

3.（6分）如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，不计粒子的重力作用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2）（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹．（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．【答案】（1）0.03m 0.12m （2）（3）【解析】（1）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，界面PS右边做圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上（如图），粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离，代入数据，可解得：y=0.03m带电粒子离开电场时的速度及穿过PS进入点电荷电场的速度：此时的速度方向与水平方向成θ，带电粒子离开电场时将做匀速直线运动打在PS上的a点（如图）则a点离中心的距离为y,则整理即：（2）粒子运动的轨迹如图所示（3）a点与点电荷所在位置的连线与PS的夹角为β，则，带电粒子进入点电荷的电场时，速度与点电荷对粒子的库仑力垂直，由题的描述：粒子穿过界面PS最后垂直打在与A板在同一水平线上的荧光屏bc上，由此可以做出判断：该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动。

高中物理必修三学习笔记第十章 5 带电粒子在电场中的运动

5 带电粒子在电场中的运动[学习目标] 1.会分析带电粒子在电场中的直线运动，掌握求解带电粒子直线运动问题的两种方法.2.会用运动的合成与分解的知识，分析带电粒子在电场中的偏转问题．一、带电粒子在电场中的加速分析带电粒子的加速问题有两种思路：1．利用________________定律结合匀变速直线运动公式分析．适用于________电场． 2．利用静电力做功结合动能定理分析．对于匀强电场和非匀强电场都适用，公式有qEd ＝12m v 2－12m v 02(匀强电场)或qU ＝12m v 2－12m v 02(任何电场)等．二、带电粒子在电场中的偏转如图所示，质量为m 、带电荷量为q 的粒子(忽略重力)，以初速度v 0平行于两极板进入匀强电场，极板长为l ，极板间距离为d ，极板间电压为U .1．运动性质：(1)沿初速度方向：速度为________的________________运动． (2)垂直v 0的方向：初速度为________的匀加速直线运动． 2．运动规律：(1)t ＝____________，a ＝____________，偏移距离y ＝12at 2＝____________.(2)v y ＝at ＝____________， tan θ＝v yv 0＝____________.1．判断下列说法的正误．(1)带电粒子(不计重力)在电场中由静止释放时，一定做匀加速直线运动．( )(2)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能量守恒定律．( )(3)动能定理既能分析匀强电场中的直线运动问题，也能分析非匀强电场中的直线运动问题．( )(4)带电粒子在匀强电场中偏转时，加速度不变，粒子的运动是匀变速曲线运动．( ) 2．下列粒子从静止状态经过电压为U 的电场加速后速度最大的是( ) A ．质子(11H) B ．氘核(21H) C ．α粒子(42He)D ．氚核(31H)一、带电粒子在电场中的加速导学探究(1)研究电子、质子、α粒子在电场中的运动时，重力能否忽略不计？(2)带电粒子在匀强电场或非匀强电场中加速，计算末速度，分别应用什么规律研究？知识深化1．带电粒子的分类及受力特点(1)电子、质子、α粒子、离子等粒子，一般都不考虑重力，但不能忽略质量．(2)质量较大的微粒，如带电小球、带电油滴、带电颗粒等，除有说明或有明确的暗示外，处理问题时一般都不能忽略重力．(3)受力分析仍按力学中受力分析的方法分析，切勿漏掉静电力． 2．求带电粒子的速度的两种方法(1)从动力学角度出发，用牛顿第二定律和运动学知识求解．(适用于匀强电场)由牛顿第二定律可知，带电粒子运动的加速度的大小a ＝F m ＝qE m ＝qU md .若一个带正电荷的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板做匀加速直线运动，两极板间的距离为d ，则由v 2－v 02＝2ad 可求得带电粒子到达负极板时的速度v ＝2ad ＝2qUm. (2)从功能关系角度出发，用动能定理求解．(可以是匀强电场，也可以是非匀强电场) 带电粒子在运动过程中，只受静电力作用，静电力做的功W ＝qU ，根据动能定理，当初速度为零时，W ＝12m v 2－0，解得v ＝2qU m ；当初速度不为零时，W ＝12m v 2－12m v 02，解得v ＝2qUm＋v 02. 例1 (2021·滁州市高二期末)如图所示，P 和Q 为两平行金属板，板间有一定电压，在P 板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q 板运动，下列说法正确的是( )A ．两板间距离越大，加速时间越短B ．两板间距离越小，电子的加速度就越小C ．电子到达Q 板时的速率，与两板间距离无关，仅与加速电压有关D ．电子到达Q 板时的速率，与加速电压无关，仅与两板间距离有关针对训练 (多选)(2021·重庆巴蜀中学期中)如图所示，M 、N 是真空中的两块相距为d 的平行金属板，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 0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距N 板d3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13B ．使M 、N 间电压提高到原来的1.5倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的3倍D ．使初速度和M 、N 间电压减为原来的23二、带电粒子在电场中的偏转如图所示，质量为m 、电荷量为＋q 的粒子以初速度v 0垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l ，板间电压为U ，板间距离为d ，不计粒子的重力，设粒子不与平行板相撞．粒子在板间做类平抛运动，应用运动分解的知识进行分析处理，如图所示．1．基本规律初速度方向：粒子做匀速直线运动，通过电场的时间t ＝lv 0静电力方向：做初速度为零的匀加速直线运动．加速度a ＝qE m ＝qUmd离开电场时垂直于板方向的分速度v y ＝at ＝qUlmd v 0速度方向与初速度方向夹角的正切值tan θ＝v y v 0＝qUlmd v 02离开电场时沿静电力方向的偏移量y ＝12at 2＝qUl 22md v 02.2．几个常用推论(1)粒子从偏转电场中射出时，其速度方向的反向延长线与初速度方向的延长线交于一点，此点为粒子沿初速度方向位移的中点．(2)位移方向与初速度方向间夹角α的正切值为速度偏转角θ正切值的12，即tan α＝12tan θ.(3)不同的带电粒子(电性相同，初速度为零)，经过同一电场加速后，又进入同一偏转电场，则它们的运动轨迹必定重合．注意：分析粒子的偏转问题也可以利用动能定理，即qEy ＝ΔE k ，其中y 为粒子在偏转电场中沿静电力方向的偏移量．例2 如图所示，平行板电容器板间电压为U ，板间距为d ，两板间为匀强电场，让质子以初速度v 0沿着两板中心线射入，沿a 轨迹落到下板的中央，现只改变其中一个条件，让质子沿b 轨迹落到下板边缘，则可以将( )A ．开关S 断开B ．初速度变为2v 0C ．板间电压变为U2D ．竖直移动上板，使板间距变为2d例3 (2021·遵义一中高一期末)如图所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，射入方向跟极板平行，整个装置处在真空中，电子的重力可忽略．在满足电子能射出平行极板的条件下，下述四种情况，一定能使电子的偏转角θ变大的是()A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小例4一个电荷量为q＝－2×10－8 C，质量为m＝1×10－14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1＝1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2＝2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d＝8 cm，极板长L＝8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L＝8 cm.整个装置如图所示，(不计粒子的重力)求：(1)粒子出加速电场时的速度v0的大小；(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y；(3)P点到O2的距离y′.三、示波管的原理1．构造示波管是示波器的核心部分，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(由发射电子的灯丝、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．2．原理(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，可使亮斑从左向右扫描移动．(2)灯丝被电源加热后，发射热电子，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偏转电极上加一个周期性的信号电压，并且与扫描电压周期相同，那么就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像．例5(2021·黄冈中学月考)如图甲所示为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按如图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上看到的图形是()。

高二物理电场知识点

高二物理电场知识点一、电场的基本概念1、电荷自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电荷的多少叫电荷量，简称电量，单位是库仑（C）。

2、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为静电力常量，＄k ＝ 90×10^9 N·m^2/C^2$ 。

3、电场电荷周围存在的一种特殊物质，它能传递电荷之间的相互作用。

电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

4、电场强度描述电场强弱和方向的物理量。

定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$与电荷量$q$的比值，即$E ＝＼frac{F}｛q}＄。

电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

5、电场线为了形象地描述电场而引入的假想曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密程度表示电场强度的大小。

二、电场的性质1、电势描述电场能的性质的物理量。

电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。

电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分。

2、电势差电场中两点间电势的差值，也叫电压。

其表达式为$U_{AB} ＝φ_A φ_B$ 。

3、等势面电场中电势相等的点构成的面。

等势面与电场线垂直，并且等势面密集的地方电场强度较大。

4、电势能电荷在电场中具有的势能。

电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功。

三、静电场中的导体1、静电平衡导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态。

处于静电平衡状态的导体，内部电场强度处处为零，电荷只分布在导体的外表面。

2、静电屏蔽处于静电平衡状态的导体壳，内部空间不受外部电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。

四、电容器和电容1、电容器两个彼此绝缘又相距很近的导体组成的装置。

2、电容电容器所带电荷量$Q$与两极板间电势差$U$的比值，即$C ＝＼frac{Q}｛U}＄。

高中物理精做带电粒子在电场中的加速偏转问题大题精做新人教版选修.doc

精做01 带电粒子在电场中的加速、偏转问题1．如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40 m。

在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×l04 N/C。

现有一质量m=0.l0 kg，电荷量q=8.0×l0–5 C的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0 m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零。

试求此过程中取g=l0 m /s2）：（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。

【答案】（1）a=8 m/s2 v B=4.0 m/s （2）N=5.0 N （3）W电=0.32 J W摩=–0.72 J（3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中电场力所做的功W电=qER=0.32 J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有W电+W摩–mgR=0–，解得W摩=–0.72 J2．（2018·浙江省新高考选考物理终极适应性考试模拟）如图所示，在竖直平面内有直角坐标系xOy，有一匀强电场，其方向与水平方向成α=30°斜向上，在电场中有一质量为m=1×10－3 kg、电荷量为q=1.0×10－4 C的带电小球，用长为L=0.6m的不可伸长的绝缘细线挂于坐标O点，当小球静止于M点时，细线恰好水平。

现用外力将小球拉到最低点P，然后无初速度释放，g=10 m/s2。

求：（1）电场强度E的大小；（2）小球再次到达M点时的速度；（3）如果小球再次到达M点时，细线突然断裂，从此时开始计时，小球运动t=1s时间的位置坐标是多少。

人教版(2019)高二物理必修第三册第十章：10.5带电粒子在电场中的运动——示波管工作原

y与 q、m无关,随加速电压的增大而减小，随偏转
电压的增大而增大。
第五节带电粒子在电场中的运动
示波管的原理
示波管的原理
示波器的原理
示波器是一种用来观察电信号随时间变化的电子仪器。核心部件：示波管
由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。
电子枪部分：发射出电子偏转电极部分：使电子沿两方向偏转荧光屏部分：电子使荧光物质受激而发光
二, 带电粒子在电场中运动的分类
1 匀速直线运动（平衡问题） 2 匀加速直线运动（加速问题） 3匀加速曲线运动（偏转问题）
（1）带电粒子（如电子、质子等），在电场中运动时重力远小于电场力，所以一般不计重力，但质量不可忽略。（2）带电体（如液滴、尘埃、小球等），一般重力不能忽略。（3）有些情况下，带电体指的是带电微粒，这些带电体的含义不明确，需根据题目所给条件加以分析。如重力与电场力大小相近时，重力不可忽略；若电场力远大于重力，可忽略；也可根据物体的运动性质来判断。
一、带电粒子的加速
U
+
q
m
d
带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行属板，两板间加速电压 _为u，有一电量为q的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）
U
1、受力分析: 水平向右的电场力
+
qF
_
F＝Eq=qU/d
m
d 带电粒子的加速
t
由什么决定？
电子束除了参与Y轴方向上的振动,同时参与N X轴方向的匀速移动,就可以把Y轴方向上的振动横向拉开了.
三、示波管的原理（变化电压）
电子在两极板间的偏移量和什么有关?

高二物理3-1带电粒子在电场中的运动知识点

高二物理3-1带电粒子在电场中的运动知识点高二物理3-1教材中，带电粒子在电场中的运动是力电综合的重点和高考的热点,主要考查带电粒子在电场中的加速和偏转，下面是店铺给大家带来的高二物理3-1带电粒子在电场中的运动知识点，希望对你有帮助。

高二物理带电粒子在电场中的运动知识点研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点：1. 带电粒子受力特点。

2. 结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。

3. 注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。

一、带电粒子在电场中的加速例1：在真空中有一对带电平行金属板，板间电势差为U，若一个质量为m，带正电电荷量为q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。

二、带电粒子在电场中的偏转例2：如图所示，一个质量为m，电荷量为+q的粒子，从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强方向射入，两平行板的间距为d，两板间的电势差为U，金属板长度为L，(1)若带电粒子能从两极板间射出，求粒子射出电场时的侧移量。

(2)若带电粒子能从两极板间射出，求粒子射出电场时的偏转角度。

三、带电粒子的分类(1)基本粒子如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。

(2)带电微粒如液滴、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。

高二物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。

有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。

这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。

在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。

)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。

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