1、热点突破： 带电粒子在匀强电场中 的偏转问题,1.热点透析,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,5.真题演练,第六章 静电场,一、热点透析,1.热点透析,带电粒子在匀强电场中的偏转问题,1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。 (2)运动形式：类平抛运动。 (3)处理方法：应用运动的合成与分解。 (4)运动规律：,v0,v,vx,vy,O,m q,x,y,U l,d,2.带电粒子在电场中偏转的两类问题,v0,v,v0,vy,y,y=?,m q,(1)确定最终偏移距离,思路,思路,(2)确定偏转后的动能(或速度),思路,思路,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例3
2、】 (2015天津理综，7)如图示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速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偏转电场E2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 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同一位置,审 题 设 疑,(1)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？,(3)它们在水平方向做什么运动？在竖直方向做什么运动？有什么关系？,转解析,转 原题,转解析,审题视角 1.了解题中所给各已
3、知量. 2.分析带电粒子整个过程的受力及运动规律，列表达式解题.,【备选】 如图示，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： (1)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 速度方向间夹角的正切值tan ； (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.,P,x,t,m +q,转原题,三、规律方法,3.规律方法,带电体在电场中运动问题的求解思路 1运动学与动力学观点：用牛顿运动定律
4、及匀变速运动的公式来解决实际问题，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； 带电粒子的初速度方向垂直电场线，则粒子做匀变速曲线运动(类平抛运动)。 (2)当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般要采取类似平抛运动的解决方法。 2功能观点：首先对带电粒子受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用公式计算。 (1)若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量。 (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能量参与转化，哪些能量是增加的，哪些能量是减少的。,切点位置在何处？为什么？
5、,本题详细解析见教辅！,【变式训练4】 (2016江苏泰州姜堰区期中)如图示,离子发生器发射一束质量为m、电荷量为q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界,已知ab长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。,(1)求加速电压U0； (2)若离子恰从c点飞离电场，求a、c两点间的电势差Uac； (3)若离子从abcd边界上某点 飞出时的动能为mv02，求此 时匀强电场的场强大小E。,此条件说明离子离开电场时速度大小与方向怎样？,本题详细解析见教辅！,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】 如图示
6、，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长l0.1 m，两板间距离d0.4 cm，现有一微粒质量m2.0106 kg，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，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g10 m/s2.试求： (1)带电粒子入射初速度v0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射出，则带电后A板的电势为多少？,转解析,转原题,【跟踪训练】如图示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U12 500 V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个
7、相同的平行金属极板水平正对放置,板长l6.0 cm,相距d2 cm,两极板间加以电压U2200 V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e1.61019 C,电子的质量m0.91030 kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求： (1)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 向上的侧移量y； (3)电子在偏转电场运动的过程中 电场力对它所做的功W。,转 解析,转原题,【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如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁
8、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( ) A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 C减小偏转极板的长度 D增大偏转极板间的电压,转 解析,要缩小字迹减小墨汁微粒在电场中的偏移量,怎样减小墨汁微粒在电场中的偏移量？,转原题,五、真题演练,5.真题演练,【真题 】 (2013广东卷，15)喷墨打印机的简化模型如图示，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运动轨迹与带电量无关,审 题 设 疑,(1)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？,(3)带电微滴在水平方向做什么运动？在竖直方向做什么运动？,转解析,转 原题,
