高中物理-第一章静电场第9节《带电粒子在电场中的运动》复习课件分解优秀PPT.ppt

第第 2929（5858）课 时电容器容器 带电粒子在粒子在电场中的运中的运动2015年年10月月28日日例例1、下列关于电容器和电容、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是的说法中，错误的是 ()A、电容器、电容器A的体积比的体积比B大，说大，说 明明 A的电容确定比的电容确定比B的大的大B对于确定的电容器，其带对于确定的电容器，其带 的电荷与两板间的电压的电荷与两板间的电压(小小 于击穿电压且不为零于击穿电压且不为零)成正成正 比比C无论电容器的电压如何变无论电容器的电压如何变 化化(小于击穿电压且不为零小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷与电压比值恒它所带的电荷与电压比值恒 定不变定不变D电容器的电容是表示电容器电容器的电容是表示电容器 容纳电荷本事大小的物理量，容纳电荷本事大小的物理量，其大小与加在两板上的电压其大小与加在两板上的电压 无关无关一、电容器一、电容器1 1、组成：由两个彼此绝缘又、组成：由两个彼此绝缘又 相互靠近的导体组成相互靠近的导体组成2 2、带电荷量：一个极板所带、带电荷量：一个极板所带 电荷量的确定值电荷量的确定值3 3、电容器的充、放电、电容器的充、放电 充电：使电容器带电的充电：使电容器带电的 过程，充电后电容器两板带过程，充电后电容器两板带 上等量的异种电荷上等量的异种电荷 ，电容器，电容器 中储存电场能中储存电场能 放电：使充电后的电容放电：使充电后的电容 器失去电荷（中和）的过程，器失去电荷（中和）的过程，放电过程中电场能转化为其放电过程中电场能转化为其 他形式的能他形式的能4 4、种类：、种类：（1 1）、平行板电容器：两块正对的平行金属板，它们相）、平行板电容器：两块正对的平行金属板，它们相）、平行板电容器：两块正对的平行金属板，它们相）、平行板电容器：两块正对的平行金属板，它们相隔很近而且彼此绝缘组成一个最简洁的电容器叫做平行隔很近而且彼此绝缘组成一个最简洁的电容器叫做平行隔很近而且彼此绝缘组成一个最简洁的电容器叫做平行隔很近而且彼此绝缘组成一个最简洁的电容器叫做平行板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场.（2 2）固定电容器：纸质电容器和电解电容器。运用电解）固定电容器：纸质电容器和电解电容器。运用电解）固定电容器：纸质电容器和电解电容器。运用电解）固定电容器：纸质电容器和电解电容器。运用电解电容器时不能接错其两极，不能接交变电流电容器时不能接错其两极，不能接交变电流电容器时不能接错其两极，不能接交变电流电容器时不能接错其两极，不能接交变电流（3 3）可变电容器：通常接受变更正对面积来变更电容大）可变电容器：通常接受变更正对面积来变更电容大）可变电容器：通常接受变更正对面积来变更电容大）可变电容器：通常接受变更正对面积来变更电容大小小小小.二、电容二、电容二、电容二、电容1 1、物理意义：描述电容器容纳电荷本事的物理量、物理意义：描述电容器容纳电荷本事的物理量、物理意义：描述电容器容纳电荷本事的物理量、物理意义：描述电容器容纳电荷本事的物理量.2 2、定义：电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的、定义：电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的、定义：电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的、定义：电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的 比值叫做电容器的电容比值叫做电容器的电容比值叫做电容器的电容比值叫做电容器的电容.3 3、公式：、公式：、公式：、公式：（定义式）（定义式）（定义式）（定义式）4 4、单位：法拉、单位：法拉、单位：法拉、单位：法拉(F).1(F).1法拉法拉法拉法拉1 1库库库库/伏伏伏伏.1 1法拉法拉法拉法拉(F)(F)106106微法微法微法微法(F)(F)10121012皮法皮法皮法皮法(pF).(pF).5 5 5 5、平行板电容器电容的确定因素、平行板电容器电容的确定因素、平行板电容器电容的确定因素、平行板电容器电容的确定因素 平行板电容器的电容跟介电常量平行板电容器的电容跟介电常量平行板电容器的电容跟介电常量平行板电容器的电容跟介电常量成正比，跟正对面成正比，跟正对面成正比，跟正对面成正比，跟正对面积积积积S S S S成正比，跟两极板间的距离成正比，跟两极板间的距离成正比，跟两极板间的距离成正比，跟两极板间的距离d d d d成反比成反比成反比成反比.公式：公式：公式：公式：（确定式）（确定式）（确定式）（确定式）例例1、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是、下列关于电容器和电容的说法中，错误的是 ()A、电容器、电容器A的体积比的体积比B大，说明大，说明 A的电容确定比的电容确定比B的大的大 B对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压(小于击穿电小于击穿电 压且不为零压且不为零)成正比成正比C无论电容器的电压如何变更无论电容器的电压如何变更(小于击穿电压且不为零小于击穿电压且不为零)，它所，它所 带的电荷与电压比值恒定不变带的电荷与电压比值恒定不变D电容器的电容是表示电容器容纳电荷本事大小的物理量，其电容器的电容是表示电容器容纳电荷本事大小的物理量，其 大小与加在两板上的电压无关大小与加在两板上的电压无关A例例2 2、如图所示是由电动势为、如图所示是由电动势为6V6V的电池、电阻的电池、电阻R R与电容为与电容为200pF200pF的平行板电容器的平行板电容器C C组成的电路，如把电容器极板间距组成的电路，如把电容器极板间距离增大至原来的离增大至原来的2 2倍，则电容器的电容为倍，则电容器的电容为 ，流，流过过R R的瞬时电流方向为的瞬时电流方向为 ，流过，流过R R的电荷量为的电荷量为 C.C.100pF从从B到到A610-10小结：动态分析的依据：小结：动态分析的依据：动态分析的分类：动态分析的分类：1、两极板的电压不变（与电源相连）、两极板的电压不变（与电源相连）2、两极板的电荷量不变（与电源断开）、两极板的电荷量不变（与电源断开）.例例3 3、用限制变量法，可以探讨影响平行板电容器电容的、用限制变量法，可以探讨影响平行板电容器电容的因素，如图所示设两极板正对面积为因素，如图所示设两极板正对面积为S S，极板间的距离，极板间的距离为为d d，静电计指针偏角为，静电计指针偏角为试验中，极板所带电荷量不试验中，极板所带电荷量不变，下列推断中正确的是（）变，下列推断中正确的是（）A A保持保持S S不变，增大不变，增大d d，则，则变小变小B B保持保持S S不变，增大不变，增大d d，则，则变大变大C C保持保持d d不变，减小不变，减小S S，则，则变大变大 D D保持保持d d不变，减小不变，减小S S，则，则变小变小 BC例例4 4、传感器是把非电学物理量、传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等如位移、速度、压力、角度等)转转换成电学物理量换成电学物理量(如电压、电流、电阻等如电压、电流、电阻等)的一种元件的一种元件.如图如图7-4-17-4-1所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是正确的是()A.A.甲图中两极间的电荷量不变，若电压削减，可推断出甲图中两极间的电荷量不变，若电压削减，可推断出h h变小变小B.B.乙图中两极间的电荷量不变，若电压增加，可推断出乙图中两极间的电荷量不变，若电压增加，可推断出变小变小C.C.丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则丙图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x x变变小小D.D.丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F F变变大大D例例5 5、如图所示，平行板电容器、如图所示，平行板电容器ABAB两极板水两极板水平放置，平放置，A A在上方，在上方，B B在下方，现将其和理在下方，现将其和理想二极管串联接在电源上，已知想二极管串联接在电源上，已知A A和电源正和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿ABAB中心水平射入，中心水平射入，打在打在B B极板上的极板上的N N点，小球的重力不能忽视，现通过上下移动点，小球的重力不能忽视，现通过上下移动A A板来板来变更两极板变更两极板ABAB间距间距(两极板仍平行两极板仍平行)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()()A.A.若小球带正电，当若小球带正电，当ABAB间距增大时，小球打在间距增大时，小球打在N N的左侧的左侧B.B.若小球带正电，当若小球带正电，当ABAB间距减小时，小球打在间距减小时，小球打在N N的左侧的左侧C.C.若小球带负电，当若小球带负电，当ABAB间距减小时，小球可能打在间距减小时，小球可能打在N N的右侧的右侧D.D.若小球带负电，当若小球带负电，当ABAB间距增大时，小球可能打在间距增大时，小球可能打在N N的左侧的左侧若去掉电路中的二极管，则正确的选项是若去掉电路中的二极管，则正确的选项是()BCBCD三、带电粒子在电场中的加速问题三、带电粒子在电场中的加速问题在匀强电场中带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀在匀强电场中带电粒子做匀加速直线运动，可通过牛顿定律和匀变速运动的运动学公式进行探讨变速运动的运动学公式进行探讨2.2.2.2.用力和运动的观点探讨用力和运动的观点探讨用力和运动的观点探讨用力和运动的观点探讨3.3.3.3.用功和能的观点探讨用功和能的观点探讨用功和能的观点探讨用功和能的观点探讨依据动能定理，在随意电场中可通过依据动能定理，在随意电场中可通过式求解，在匀强电场中即式求解，在匀强电场中即可通过可通过式又可通过式又可通过式求解式求解 1.带电粒子在电场中的重力问题带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有说明或有明确粒子、离子等除有说明或有明确的示意以外，一般都不考虑重力的示意以外，一般都不考虑重力(但并不忽视质量但并不忽视质量).(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的示意以外，一般都不能忽视重力的示意以外，一般都不能忽视重力.例例6 6、在点电荷、在点电荷Q Q的电场中有的电场中有A A、B B两点，将质子和两点，将质子和粒粒子分别从子分别从A A点由静止释放，已知质子和点由静止释放，已知质子和粒子的电性相同，粒子的电性相同，带电量之比为带电量之比为1:21:2，质量之比为，质量之比为1:41:4，则到达，则到达B B点时，它们点时，它们的速度大小之比为多少？的速度大小之比为多少？Q Q Q QAB B 例例7 7、在、在P P板旁边有一电子由静止起先向板旁边有一电子由静止起先向Q Q板运动，则关于板运动，则关于电子到达电子到达Q Q板时的速率，下列说明正确的是（板时的速率，下列说明正确的是（）A.A.两板间距离越大，加速时间就越长，两板间距离越大，加速时间就越长，则获得的速率就越大则获得的速率就越大.B.B.两板间距离越小，加速时间就越长，两板间距离越小，加速时间就越长，则获得的速率就越大则获得的速率就越大C.C.与两板间的距离无关，仅与加速电压有关与两板间的距离无关，仅与加速电压有关D.D.以上说明都不对以上说明都不对.C PQU例例8 8、如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，、如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以确定初速度射入电场，并沿直线一带负电的微粒以确定初速度射入电场，并沿直线ABAB运动，由此可知运动，由此可知()A A电场中电场中A A点的电势高于点的电势高于B B点的电势点的电势B B微粒在微粒在A A点时的动能大于在点时的动能大于在B B点时的动能，在点时的动能，在A A点时的点时的 电势能小于在电势能小于在B B点时的电势能点时的电势能C C微粒在微粒在A A点时的动能小于在点时的动能小于在B B点时的动能，在点时的动能，在A A点时的电势能大点时的电势能大 于在于在B B点时的电势能点时的电势能D D微粒在微粒在A A点时的动能与电势能之和等于在点时的动能与电势能之和等于在B B点时的动能与电势能点时的动能与电势能 之和之和例例9 9、如图所示，平行板电容器的两个极板与水、如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与始终流电源相连若平地面成一角度，两极板与始终流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子则在此过程中，该粒子()A A所受重力与电场力平衡所受重力与电场力平衡 B B电势能渐渐增加电势能渐渐增加C C动能渐渐增加动能渐渐增加 D D做匀变速直线运动做匀变速直线运动BDAB例例1010、在一个水平面上建立、在一个水平面上建立x x轴，在过原点轴，在过原点O O右侧空间有一个匀强右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小电场，电场强度大小E E6106105 5 N/C N/C，方向与，方向与x x轴正方向相同，在轴正方向相同，在O O处放一个电荷量处放一个电荷量q q5105108 8 C,C,质量质量m m0.010 kg0.010 kg的带负电绝缘物的带负电绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数块物块与水平面间的动摩擦因数0.20.2，沿，沿x x轴正方向给物块轴正方向给物块一个初速度一个初速度v v0 02 m/s2 m/s，如图所示，求：，如图所示，求：(1)(1)物块最终停止时的位置；物块最终停止时的位置；(g g取取10 m/s10 m/s2 2)(2)(2)物块在电场中运动过程的机械能增量物块在电场中运动过程的机械能增量解析解析(1)(1)第一个第一个过程：物程：物块向右做匀减速运向右做匀减速运动到到速度速度为零零FfFfmgmgF FqEqEFfFfF Fmama2as12as1v02v02s1s10.4 m0.4 m其次个其次个过程：物程：物块向左做匀加速运向左做匀加速运动，离开离开电场后再做匀减速运后再做匀减速运动直到停止直到停止由由动能定理得：能定理得：Fs1Fs1Ff(s1Ff(s1s2)s2)0 0得得s2s20.2 m0.2 m，则物物块停止在原点停止在原点O O左左侧0.2 m0.2 m处(2)(2)物物块在在电场中运中运动过程的机械能增量程的机械能增量EEWfWf2mgs12mgs10.016 J.0.016 J.四、带电粒子在匀强电场中的类偏转问题四、带电粒子在匀强电场中的类偏转问题例例1111、一束电子自下而上进人一水平方向的匀强电场后、一束电子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向为发生偏转，则电场方向为_，进人电场后，电，进人电场后，电子的动能子的动能_（填（填”增加增加”、”削减削减”或或”不变不变”）.水平向左水平向左水平向左水平向左增加增加增加增加 v0F例例1212、a a、b b、c c、d d为匀强电场中的四个为匀强电场中的四个等势面，一个电子从等势面，一个电子从N N点平行于等势面方点平行于等势面方向射入匀强电场后的运动轨迹照实线向射入匀强电场后的运动轨迹照实线NMNM，由此可知（由此可知（）A.A.电子在电子在N N的动能大于在的动能大于在M M点的动能点的动能 B.B.电子在电子在N N点的电势能小于在点的电势能小于在M M点的电势能点的电势能C.C.电场强度方向向左电场强度方向向左 D.D.电场中电场中a a点电势低于点电势低于b b电电势电电势 D DabcdNMv0例例1313、二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中心、二价氧离子与一价碳离子从水平放置的平行金属板的中心沿垂直于电场方向放射，在下列各种状况下，求它们飞出电场时，沿垂直于电场方向放射，在下列各种状况下，求它们飞出电场时，在竖直方向上偏移的位移大小之比？在竖直方向上偏移的位移大小之比？射入时速度相同射入时速度相同.射入时动量相同射入时动量相同.射入时动能相同射入时动能相同.经相同电压加速后射入经相同电压加速后射入1:11:11:11:13:23:23:23:28:38:38:38:32:12:12:12:1与与q q和和m m无关无关带电粒子在电场中的偏转问题分析带电粒子在电场中的偏转问题分析 粒子的偏转角问题粒子的偏转角问题 已知电荷状况及初速度如图所示，已知电荷状况及初速度如图所示，设带电粒子质量为设带电粒子质量为m m，带电荷量为，带电荷量为q q，以，以速度速度v0 v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为场，偏转电压为U1.U1.若粒子飞出电场时若粒子飞出电场时偏转角为偏转角为，则，则tantan ，式中，式中vy vyat at ，vx vxv0 v0，代入得代入得tantan 结论：动能确定时结论：动能确定时tantan与与q q成正比，电荷成正比，电荷量相同时量相同时tantan与动能成反比与动能成反比粒子在匀强电场中偏转时的两个结论粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)以初速度以初速度v0进入偏转电场进入偏转电场.结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的 处沿直线处沿直线射出射出.(2)经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静止经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，加速后进入偏转电场的，可推得偏移量：可推得偏移量：偏转角正切：偏转角正切：结论：无论带电粒子的结论：无论带电粒子的m、q如何，只要经过同一加速电场加速，如何，只要经过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏移量再垂直进入同一偏转电场，它们飞出的偏移量y和偏转角和偏转角都是相都是相同的，也就是轨迹完全重合同的，也就是轨迹完全重合.例例14、如图所示，质子如图所示，质子(H)和和粒子粒子(He)由静止经同一个电场加速由静止经同一个电场加速后垂直射入偏转电场后垂直射入偏转电场(粒子不计重力粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时，则这两个粒子射出电场时()A偏偏转转角度相同角度相同 B偏偏转转距离相同距离相同 C运运动时间动时间相同相同 D动动能相同能相同AB例例1515、如、如图是一个是一个说明示波管工作的部分原理明示波管工作的部分原理图，电子子经过加速加速后以速度后以速度v0v0垂直垂直进入偏入偏转电场，离开偏，离开偏转电场时偏移量偏移量为h h，两，两平行板平行板间距距为d d，电压为U U，板，板长为L L，每，每单位位电压引起的偏移量引起的偏移量叫做示波管的灵敏度，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可接受的方法是（了提高灵敏度，可接受的方法是（）A.A.增加两极板增加两极板间的的电势差差U U B.B.尽可能尽可能缩短板短板长L L C.C.尽可能减小板尽可能减小板间距距d d D.D.使使电子的入射速度子的入射速度v0v0大些大些 hv0C C例例1616、一个、一个电子以子以4.0104.0106 6m ms s的速度沿与的速度沿与电场垂直的方向从垂直的方向从A A点点飞进匀匀强电场，并且，并且从另一端从另一端B B点沿与点沿与场强方向成方向成1501500 0角方向角方向飞出，那么，出，那么，A A、B B两点两点间的的电势差差为多少伏？多少伏？(电子的子的质量量为9.1109.11031 31 kg).kg).vAABvB例例1717、a a、b b、c c三个三个粒子同粒子同时由同一点垂直由同一点垂直进入偏入偏转电场,其其轨迹如迹如图所示所示,其中其中b b恰好恰好飞出出电场，由此可以确定（，由此可以确定（）A.A.在在b b飞离离电场的同的同时，a a刚好打在好打在负 极板上极板上 B.bB.b和和c c同同时飞离离电场 C.C.进入入电场时，c c的速度最大，的速度最大，a a的速的速 度最小度最小 D.D.动量的增量相比，量的增量相比，c c的最小，的最小，a a和和b b 一一样大大 A C DabcxyO例例1818、带电粒子射入两粒子射入两块平行极板平行极板间的匀的匀强电场中，中，入射方向跟极板平行，重力忽入射方向跟极板平行，重力忽视.若初若初动能能为EkEk，则离离开开电场时的的动能能为2Ek2Ek，假如初速度增，假如初速度增为原来的原来的2 2倍，倍，则离开离开电场时的的动能能为（）A.3Ek B.4Ek C.17Ek/4 D.9Ek/2 A.3Ek B.4Ek C.17Ek/4 D.9Ek/2 C C过程一过程一过程一过程一:过程二过程二过程二过程二:解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动解：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动联立联立联立联立两式可得两式可得两式可得两式可得联立联立联立联立式可得式可得式可得式可得五、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题五、带电粒子在电场中的加速偏转综合问题带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动带电粒子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动.离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角离开电场时的偏转角 离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量离开电场时的偏移量 带电粒子离开电场时的偏转角和偏移量均与带带电粒子离开电场时的偏转角和偏移量均与带电粒子的质量和电量无关电粒子的质量和电量无关.只要电性相同的带电只要电性相同的带电粒子粒子,在电场中留下的轨迹相同在电场中留下的轨迹相同,所以无法将电性所以无法将电性相同的粒子分开相同的粒子分开.例例例例19191919、一束电子流在经、一束电子流在经、一束电子流在经、一束电子流在经U U U U1 1 1 15000V5000V5000V5000V的加速电压加速后，在的加速电压加速后，在的加速电压加速后，在的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距示，若两板间距示，若两板间距示，若两板间距d d d d1.0cm1.0cm1.0cm1.0cm，板长，板长，板长，板长L L L L5.0cm5.0cm5.0cm5.0cm，那么，要使，那么，要使，那么，要使，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电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？dv0UL解：解：解：解：电子在加速电场中加速过程中电子在加速电场中加速过程中电子在加速电场中加速过程中电子在加速电场中加速过程中电子在偏转电场中做类平抛运动过程中电子在偏转电场中做类平抛运动过程中电子在偏转电场中做类平抛运动过程中电子在偏转电场中做类平抛运动过程中联立联立联立联立两式可得两个极板上所加电压的最大值两式可得两个极板上所加电压的最大值两式可得两个极板上所加电压的最大值两式可得两个极板上所加电压的最大值瞬时速瞬时速度是联度是联系两个系两个过程的过程的桥梁。桥梁。例例例例20202020、静止的电子在加速电压、静止的电子在加速电压、静止的电子在加速电压、静止的电子在加速电压U1U1U1U1的作用下从的作用下从的作用下从的作用下从O O O O经经经经P P P P板的小板的小板的小板的小孔射出孔射出孔射出孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场又垂直进入平行金属板间的电场又垂直进入平行金属板间的电场又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压在偏转电压在偏转电压在偏转电压U2U2U2U2的作用下偏转一段距离的作用下偏转一段距离的作用下偏转一段距离的作用下偏转一段距离.现使现使现使现使U1U1U1U1加倍加倍加倍加倍,要想使电子的运动要想使电子的运动要想使电子的运动要想使电子的运动轨迹不发生变更轨迹不发生变更轨迹不发生变更轨迹不发生变更,应当（应当（应当（应当（）A.A.A.A.使使使使U2U2U2U2加倍加倍加倍加倍 B.B.B.B.使使使使U2U2U2U2变为原来的变为原来的变为原来的变为原来的4 4 4 4倍倍倍倍C.C.C.C.使使使使U2U2U2U2变为原来的变为原来的变为原来的变为原来的 倍倍倍倍 D.D.D.D.使使使使U2U2U2U2变为原来的变为原来的变为原来的变为原来的1 1 1 12 2 2 2倍倍倍倍U1U2POA A要使电子的轨迹不变要使电子的轨迹不变要使电子的轨迹不变要使电子的轨迹不变,则应使则应使则应使则应使电子进入偏转电场后电子进入偏转电场后电子进入偏转电场后电子进入偏转电场后,任一水任一水任一水任一水平位移平位移平位移平位移x x x x所对应的侧移距离所对应的侧移距离所对应的侧移距离所对应的侧移距离y y y y不变不变不变不变.解：解：解：解：电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动.联立联立联立联立两式可得电子的偏移量两式可得电子的偏移量两式可得电子的偏移量两式可得电子的偏移量由此选项由此选项由此选项由此选项A A A A正确正确正确正确例例例例21212121、电子在电势差为、电子在电势差为、电子在电势差为、电子在电势差为U1U1U1U1的加速电场中由静止起先运的加速电场中由静止起先运的加速电场中由静止起先运的加速电场中由静止起先运动动动动,然后射入电势差为然后射入电势差为然后射入电势差为然后射入电势差为U2U2U2U2的两块平行板间的匀强电场中的两块平行板间的匀强电场中的两块平行板间的匀强电场中的两块平行板间的匀强电场中,在满足电子射出平行板区的条件下在满足电子射出平行板区的条件下在满足电子射出平行板区的条件下在满足电子射出平行板区的条件下,下述四种状况中下述四种状况中下述四种状况中下述四种状况中,确定能使电子的偏转角确定能使电子的偏转角确定能使电子的偏转角确定能使电子的偏转角变大的是（变大的是（变大的是（变大的是（）U1U2eA.UA.UA.UA.U1 1 1 1变大变大变大变大,U,U,U,U2 2 2 2变大变大变大变大 B.UB.UB.UB.U1 1 1 1变小变小变小变小,U,U,U,U2 2 2 2变大变大变大变大C.UC.UC.UC.U1 1 1 1变大变大变大变大,U,U,U,U2 2 2 2变小变小变小变小 D.UD.UD.UD.U1 1 1 1变小变小变小变小,U,U,U,U2 2 2 2变小变小变小变小B B解：解：解：解：电子先经加速电场加速电子先经加速电场加速电子先经加速电场加速电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动后进入偏转电场做类平抛运动后进入偏转电场做类平抛运动后进入偏转电场做类平抛运动.电子离开电场时的偏转角电子离开电场时的偏转角电子离开电场时的偏转角电子离开电场时的偏转角联立联立联立联立两式得两式得两式得两式得故选项故选项故选项故选项B B B B正确正确正确正确平抛运动不是平抛运动不是分解速度，就分解速度，就是分解位移。是分解位移。例例2222、如图所示，有一带电粒子、如图所示，有一带电粒子(不计重力不计重力)贴着贴着A A板沿水平方向板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为射入匀强电场，当偏转电压为U U1 1时，带电粒子沿轨迹时，带电粒子沿轨迹从两板右从两板右端连线的中点飞出；当偏转电压为端连线的中点飞出；当偏转电压为U U2 2时，带电粒子沿轨迹时，带电粒子沿轨迹落到落到B B板中间板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压设粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压U U1 1、U U2 2之之比为比为()()A.18 B.14 C.12 D.11A.18 B.14 C.12 D.11A 例例2323、如图所示，质子、氘核和、如图所示，质子、氘核和粒子都沿平行板电容器两板粒子都沿平行板电容器两板中线中线OOOO方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与在同一个与 OOOO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点下列垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点下列说法中正确的是（说法中正确的是（）A.A.若它们射入电场时速度相等，荧光屏上将出现若它们射入电场时速度相等，荧光屏上将出现3 3个亮点个亮点B.B.若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现2 2个亮点个亮点C.C.若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的荧光若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的荧光屏上将只出现屏上将只出现1 1个亮点个亮点 D.D.若它们射入电场时的动能相等，若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现在荧光屏上将只出现1 1个亮点个亮点C 例例2424、如图所示，真空中水平放置的两个相同极板、如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y Y和和YY长为长为L L，相距相距d d，足够大的竖直屏与两板右侧相距，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.b.在两板间加上可调偏转在两板间加上可调偏转电压电压U UYYYY，一束质量为，一束质量为m m、带电量为、带电量为+q+q的粒子的粒子(不计重力不计重力)从两板左从两板左侧中点侧中点A A以初速度以初速度v v0 0沿水平方向射入电场且能穿出沿水平方向射入电场且能穿出.(1)(1)求两板间所加偏转电压求两板间所加偏转电压U UYYYY的范围；的范围；(2)(2)求粒子可能到达屏上区域的长度求粒子可能到达屏上区域的长度.确定粒子打到屏上的位置离屏中心的距离确定粒子打到屏上的位置离屏中心的距离yy的三种方法的三种方法此题中，若在此题中，若在YY/间加间加上这样的电压呢？上这样的电压呢？六、示波管六、示波管 1.1.构造：构造：电子枪，电子枪，偏转极板，偏转极板，荧光屏荧光屏.(.(如图如图所示所示)2、示波管的原理、示波管的原理产生产生高速高速飞飞行的行的电子束电子束待显示待显示的的电压信号电压信号锯齿形锯齿形扫扫描电压描电压使电子沿使电子沿Y Y方向方向偏移偏移使电子沿使电子沿x x方向方向偏移偏移例例2525、假如在、假如在YYYY之间加如图所示的交变之间加如图所示的交变电压，同时在电压，同时在XXXX之间加锯齿形扫描电压，之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？在荧光屏上会看到什么图形？XYOA B CD E FA B CD E FABOCt1DEFt2例例2626、如图所示的示波管，假如在、如图所示的示波管，假如在YYYY之间加如之间加如图所示的交变电压，同时在图所示的交变电压，同时在XXXX之间加如图所示之间加如图所示的锯齿形电压，使的锯齿形电压，使X X的电势比的电势比XX高，在荧光屏上高，在荧光屏上会看到什么图形？会看到什么图形？UxtOt1t2XYO0tt0tt1 1t t1 1tttt2 2例例2727、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d d的的两平行极板，如图甲所示两平行极板，如图甲所示.加在极板加在极板A A、B B间的电压间的电压UABUAB做周期性变做周期性变更，其正向电压为更，其正向电压为U0U0，反向电压为，反向电压为-kU0(k-kU0(k1)1)，电压变更的周期，电压变更的周期为为22，如图乙所示，如图乙所示.在在t=0t=0时，极板时，极板B B旁边的一个电子，质量为旁边的一个电子，质量为m m、电荷量为电荷量为e e，受电场作用由静止起先运动，受电场作用由静止起先运动.若整个运动过程中，电若整个运动过程中，电子未遇到极板子未遇到极板A A，且不考虑重力作用，且不考虑重力作用.若若 电子在电子在0 022时间时间内不能到达极板内不能到达极板A A，求，求d d应满足的条件应满足的条件.四、四、带电粒子在匀强电场中的带电粒子在匀强电场中的“类斜抛运动类斜抛运动”不管是哪一类曲线运动不管是哪一类曲线运动不管是哪一类曲线运动不管是哪一类曲线运动,其基本处理方法是依据其基本处理方法是依据其基本处理方法是依据其基本处理方法是依据运动的独立性原理和力的独立作用原理把曲线运动分运动的独立性原理和力的独立作用原理把曲线运动分运动的独立性原理和力的独立作用原理把曲线运动分运动的独立性原理和力的独立作用原理把曲线运动分解成两个不同方向的简洁的直线运动来处理解成两个不同方向的简洁的直线运动来处理解成两个不同方向的简洁的直线运动来处理解成两个不同方向的简洁的直线运动来处理.带电粒带电粒带电粒带电粒子在匀强电场中的子在匀强电场中的子在匀强电场中的子在匀强电场中的“类斜抛运动类斜抛运动类斜抛运动类斜抛运动”一般分解为沿电场一般分解为沿电场一般分解为沿电场一般分解为沿电场力方向的匀变速直线运动和垂直于电场力方向的匀速力方向的匀变速直线运动和垂直于电场力方向的匀速力方向的匀变速直线运动和垂直于电场力方向的匀速力方向的匀变速直线运动和垂直于电场力方向的匀速直线运动直线运动直线运动直线运动.这类问题比较困难这类问题比较困难这类问题比较困难这类问题比较困难,一般用动能定理求解一般用动能定理求解一般用动能定理求解一般用动能定理求解.例例1 1两平行金属板相距两平行金属板相距10cm10cm，两板间电压为，两板间电压为100V100V，A A、B B两点的连线与金属板平行两点的连线与金属板平行.一质子以一质子以30eV30eV的的动能从动能从A A点射入两板间，初速度点射入两板间，初速度v v0 0与与ABAB成成角，若角，若质子从质子从B B点离开电场，则末动能为点离开电场，则末动能为_eV_eV；若质；若质子从子从C C点离开电场，点离开电场，BC=2cmBC=2cm，则末动能为，则末动能为_eV_eV；若质子从；若质子从D D点离开电场，且点离开电场，且BD=3cmBD=3cm，则末动能为，则末动能为_eV._eV.v0ABCD3030 1010 6060 解：带电粒子在匀强电场中做解：带电粒子在匀强电场中做解：带电粒子在匀强电场中做解：带电粒子在匀强电场中做类斜抛运动，依据动能定理类斜抛运动，依据动能定理类斜抛运动，依据动能定理类斜抛运动，依据动能定理将将将将y=0;y=y=0;y=y=0;y=y=0;y=2cm;y=3cm2cm;y=3cm2cm;y=3cm2cm;y=3cm代入上式可得答案代入上式可得答案代入上式可得答案代入上式可得答案曲线运动的基本解法是运动的合成和分解，协助解法是功和曲线运动的基本解法是运动的合成和分解，协助解法是功和能的观点常用动能定理。能的观点常用动能定理。五、带电粒子在交变电场中的直线运动五、带电粒子在交变电场中的直线运动 带电粒子进入电场时的方向与电场方向带电粒子进入电场时的方向与电场方向平行平行,带电粒子在交变电场力的作用下带电粒子在交变电场力的作用下,做匀做匀加速运动和匀减速运动交替的直线运动，必加速运动和匀减速运动交替的直线运动，必需分成几个不同的阶段进行分析需分成几个不同的阶段进行分析.首先由电首先由电压变更状况确定粒子所受电场力，再结合初压变更状况确定粒子所受电场力，再结合初速度确定带电粒子的运动性质速度确定带电粒子的运动性质,依据每段带依据每段带电粒子的运动规律做出其电粒子的运动规律做出其vtvt图像图像,有时须有时须要用坐标轴的平移的方法要用坐标轴的平移的方法.这类问题通常用这类问题通常用动力学学问求解动力学学问求解.例例例例1 1 1 1在平行板电容器在平行板电容器在平行板电容器在平行板电容器A A A