2024年新人教版高考物理一轮复习讲义含答案解析 第9章 第4讲　带电粒子在电场中的偏转.pdfVIP

2024年新人教版高考物理一轮复习讲义含答案解析

第4讲带电粒子在电场中的偏转

目标要求1.掌握带电粒子在电场中的偏转规律.2.会分析带电粒子在电场中偏转的功能关

系.3.掌握带电粒子在电场和重力场的复合场中的运动规律.4.会分析、计算带电粒子在交变电

场中的偏转问题．

考点一带电粒子在匀强电场中的偏转

带电粒子在匀强电场中偏转的两个分运动

l

(1)沿初速度方向做匀速直线运动，t＝(如图)．

v0

(2)沿静电力方向做匀加速直线运动

FqEqU

①加速度：a＝＝＝.

mmmd

12qUl2

②离开电场时的偏移量：y＝at＝.

22mdv02

vyqUl

③离开电场时的偏转角：tanθ＝＝.

v0mdv02

1．两个重要结论

(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转

角总是相同的．

1

证明：在加速电场中有qU＝mv2

00

2

121qU1l2

在偏转电场偏移量y＝at＝··()

22mdv0

vyqUl

1

偏转角θ，tanθ＝＝

v0mdv02

1

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Ul2Ul

得：y＝1，tanθ＝1

4Ud2Ud

00

y、θ均与m、q无关．

(2)粒子经电场偏转后射出，速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中

点，即O到偏转电场边缘的距离为偏转极板长度的一半．

2．功能关系

11

22

当讨论带电粒子的末速度时也可以从能量的角度进行求解：qU＝m－m，其中U

vyvv0y

22

U

＝y，指初、末位置间的电势差．

d

考向1带电粒子在匀强电场中的偏转

例1(2023·广东佛山市模拟)如图所示，正方形ABCD区域内存在竖直向上的匀强电场，质

14

子(H)和α粒子(He)先后从A点垂直射入匀强电场，粒子重力不计，质子从BC边中点射出，

12

则()

A．若初速度相同，α粒子从CD边离开

B．若初速度相同，质子和α粒子经过电场的过程中速度增量之比为1∶2

C．若初动能相同，质子和α粒子经过电场的时间相同

D．若初动能相同，质子和α粒子经过电场的过程中动能增量之比为1∶4

答案D

解析对任一粒子，设其电荷量为q，质量为m，粒子在电场中做类平抛运动，水平方向有x

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