版选修3_1.doc

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1、1匀强电场中的偏转（一）高考频度： 难易程度：如图所示， O1O2为带电平行板电容器的中轴线，三个相同的带电粒子沿 O1O2射入两板间。粒子 1 打到 B 板的中点，粒子 2 刚好打在 B 板边缘，粒子 3 从两板间飞出，设三个粒子只受电场力作用，则A三个粒子在电场中运动的时间关系为 t1t3C三个粒子进入电场的初速度关系为 v1=v2=v3D三个粒子在电场中运动过程的动能变化量关系为 Ek1 Ek2 Ek3【参考答案】B【试题解析】三个粒子都在电场中做类平抛运动，沿 O1O2方向做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速直线运动，则有 x=v0t， y= at2， a= ，粒子在电场中运动的时间 t

2、=，正比于 ，故可得 t1=t2t3，A 错误，B 正确；粒子进入电场的初速度 v0=，正比于 ，故可得 v1 Ek3，D 错误。【名师点睛】带 电 体 在 匀 强 电 场 中 的 偏 转 运 动 一 般 就 是 类 平 抛 运 动 （ 或 类 斜 抛 运 动 ） ，把 重 力 换 成 电 场 力 后 ， 满 足 平 抛 运 动 的 所 有 基 本 规 律 和 导 出 规 律 。 由 于 电 场 比 重 力 场 更易 控 制 ， 所 以 在 电 场 中 的 类 平 抛 运 动 问 题 会 比 一 般 的 平 抛 运 动 问 题 更 富 于 变 化 。 如 通 过改 变 匀 强 电 场 的 参

3、数 ， 使 带 电 体 的 射 程 和 偏 转 距 离 发 生 改 变 ； 如 周 期 性 电 场 问 题 ， 常 会把 类 平 抛 运 动 和 类 平 抛 运 动 的 逆 运 动 连 起 来 ， 从 运 动 的 对 称 性 角 度 分 析 问 题 。【知识补给】带电粒子在电场中的偏转21粒子的偏转角（1）以初速度 v0进入偏转电场：如图所示设带电粒子质量为 m，带电荷量为 q，以速度 v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为 U1，若粒子飞出电场时偏转角为 则 tan = ，式中vy=at= ， vx=v0，代入得结论：动能一定时 tan 与 q 成正比，电荷量一定时 tan 与动能

4、成反比。（2）经加速电场加速再进入偏转电场若不同的带电粒子都是从静止经同一加速电压 U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有： ，得： 。结论：粒子的偏转角与粒子的 q、 m 无关，仅取决于加速电场和偏转电场。如图所示，水平放置的平行板电容器充电后断开电源，一带电粒子沿着上板水平射入电场，恰好沿下板边缘飞出，粒子电势能变化量大小为| E1|。若保持上板不动，将下板上移，小球仍以相同的速度沿着上板水平射入电场，到达下板所在水平线时，粒子电势能变化量大小为| E2|，则下列说法中正确的是3A两板间电压不变B两板间场强变大C粒子将打在下板上D| E1| E2|（2018百校联盟高考名师猜题保温金卷）

5、三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、 B、 C 三处， O 点是下极板的左端点，且 OC=2OA， AC=2BC，如图所示，则下列说法正确的是A三个粒子在电场中运动的时间之比 tA:tB:tC=2:3:4B三个粒子在电场中运动的加速度之比 aA:aB:aC=1:3: 4C三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkA:EkB:EkC=36:16:9D带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 7:20一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场，且恰能从右侧极板边缘飞出，若粒子初动能增大一倍

6、，要使它仍从右侧边缘飞出，则应A只将极板长度变为原来的 2 倍B只将极板长度变为原来的 倍C只将极板电压增大到原来的 2 倍D只将极板电压减为原来的一半（2018河南省滑县高二期末）如图所示，两块水平放置的平行金属板，板长为 2d，相距为 d，两板间加有竖直向下的匀强电场，将一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球以大4小为 的水平速度从靠近上板下表面的 P 点射入，小球刚好从下板右边缘射出，重力加速度为 g。则该匀强电场的电场强度大小为A BC D喷墨打印机的简化模型如图所示。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

7、极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电荷量无关（2018广东省深圳市菁华中英文实验中学高二期中）如 图 所 示 ， 两 块 相 同 的 金 属 板长 为 L， 正 对 着 水 平 放 置 ， 电 压 U 时 ， 一 个 质 量 为 m、 电 荷 量 为 +q 的 带 电 粒 子 ， 以 水 平 速 度从 A（ 上 板 边 缘 ） 点 射 入 电 场 ， 经 过 一 段 时 间 后 从 B 点 （ 下 板 边 缘 最 右 端 ） 射 出 电 场 ， A、 B 间 的 水 平 距 离 为 L。 不 计 重 力 影 响 。 求（1）带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间 t；

8、 （2） A、 B 问竖直方向的距离 y。5【参考答案】CD 电容器充电后断开电源，所带电荷量不变，下板向上移动一段距离，由于 E= = ，可知场强 E 不变，极板间电压 U 减小，AB 错误；由于场强不变，粒子受力不变，则运动轨迹不变，粒子将打在下板上，C 正确；由于电势差变小，电场力做功变小，故电势能变化量变小，D 正确。【名师点睛】三个质量相等的微粒在电场中都做类平抛运动，根据水平位移的大小比较出运动的时间，根据竖直位移相等，比较出粒子在竖直方向上的加速度，从而判断出电荷的电性。根据动能定理比较三个微粒到达极板时的动能。BC 对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧

9、擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电荷量 q，质量为 m，初速度为 v，极板的长度为 L，6极板的宽度为 d，电场强度为 E；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向： L=vt ，竖直方向 ；可知，若粒子初动能 Ek增大一倍，要使它仍从右侧边缘飞出， y 不变，则由上式分析可知：应将极板长度变为原来的 倍，或将极板电压增大到原来的 2 倍，故 BC 正确。D 当两极板间电场向下时，根据牛顿第二定律，有： qE+mg=ma1，解得： a1=，运动时间为： t=2d/v0， d= ，联立得： ，当两极板间电场向上时，根据牛顿第二定律，有： mgqE=ma2，解得： a2= ，运动时间为： t=2d/v0， d= ，联立得：综上，D 正确，ABC 错误。C 由于带负电，故向正极板偏转，A 错误；由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B 错误；由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故 C 正确；由侧向位移，可知运动轨迹与带电荷量有关，D 错误。【名师点睛】解答本题需要理解电子做类平抛运动的规律及处理的方法，并得出电势能变化是由电场力做功来确定的。