第六章 静电场 带电粒子在匀强电场中的运动加餐巩固
2012级物理一轮复习学案 第六章 静电场 带电粒子在匀强电场中的运动 003
带电粒子在匀强电场中的运动 加餐巩固
命制人:王善锋 审核人:于孔彬
学习要求
1、高考要求:带电粒子在匀强电场中的运动
2、学习目标:能运用动力学方法和功能关系，处理带电粒子在电场中的加速和偏转问题 题组一:带电粒子在匀强电场中的加速运动
1、如图所示，两个极板的正中央各有一小孔，两板间加以电压U，距离为d,一带正电荷q的带电粒子，质量为m，以初速度v从左边的小孔射入，并从右边的小孔射出，则射出时速度为多0
少,所用时间呢,
M N
v v 0q
U
题组二:带电粒子在电场中的偏转(垂直于场射入)
qdl2、质量为、电荷量为的带电粒子以初速沿垂直于电场的方向，进入长为、间距为、vm0
U电压为的平行金属板间的匀强电场中，粒子将做匀变速曲线运动，如图所示，若不计粒子重力，求出如下相关量: l t(1)粒子穿越电场的时间:
(2)粒子离开电场时的速度 vqv 0 Ud y(3)粒子离开电场时的侧移距离: y
(4)粒子离开电场时的偏角,: ,(5)证明速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点
题组三:带电粒子经加速电场后进入偏转电场
3、如图所示，由静止开始被电场(加速电压为)加速的带电粒子平行于两正对的平行金属U1
L板且从两板正中间射入，从右侧射出，设在此过程中带电粒子没有碰到两极板。若金属板长为，
d板间距离为、两板间电压为，试求 UU21 L (1)粒子穿越加速电场获得的速度 v1
t(2)粒子穿越偏转电场的时间: qqv 0 v1 dU 2 a(3)粒子穿越偏转电场时沿电场方向的加速度: v1 y(4)粒子离开偏转电场时的侧移距离: ,q y vv(5)粒子离开偏转电场时沿电场方向的速度为: 2 y
,(6)粒子离开偏转电场时的偏角:
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2012级物理一轮复习学案 第六章 静电场 带电粒子在匀强电场中的运动 003
4、氢核(H)和氦核(He)垂直射入同一匀强电场，求分别在下列情况下离开电场时它们的横向位移之比:(1)初速相同;(2)初动能相同;(3)先经过同一加速电场后进入偏转电场。
5、如图所示，加速电场的两极板间距为d，两极板间电压为U，偏转电场的平行金属板的板1
长，两极板间电压为U。设电子初速度为零经加速电场加速后以某一速度沿两板中线垂直进2
入偏转电场中，电子离开偏转电场后打在距离偏转电场为L的屏上P点，当偏转电场无电压时，电子恰好击中荧光屏上的中心点O，当偏转电场加上偏转电压U时，电子打在荧光屏上的点P。2
(已知电子的质量为m，电量为e)
(1) .求电子从进入加速电场到击中恰
好P点的时间。
(2)OP的距离。
(3)电子击中荧光屏时的速度大小。
2
2012级物理一轮复习学案 第六章 静电场 带电粒子在匀强电场中的运动 003
带电粒子在匀强电场中的运动 加餐巩固 参考答案
2qU2221、 由动能定理得:qU=mv/2-mv/2 所以 v,，v00m
由v=v+at得t=(v-v)/a 带入加速度a=qU/md可得 00
lt,2、(1)，; l,vt0v0
qEqUqUlvat,,(2)加速度a,,，离开电场时平行电场方向的分速度，所以ymdvmmd0
qUl2222v,v，v,v，()。 xy0mdv0
21qUl2(3)y,at, 222mdv0
vqUlqUly,,arctantan,,,(4)因为，所以。 22vmdvmdvx00
2qUlqUlltan,,(5)由和，可推得。粒子可看作是从两板间的中点沿直线y,y,tan,22mdv2mdv200
射出的。
LmqU2121v,3、(1)由动能定理有 qU,mv， (2) t,,L111m2v2qU11
,FqU2(3)在偏转电场中运动时沿电场方向的加速度a ,,mdm
211qUmUL2222(4)沿电场方向作初速度为0的做匀加速直线运动y,at,，，L, 22dm2qU4Ud11
ULq2vvat(5)带电粒子离开电场时沿电场方向的速度为，则,, yyd2mU1
vULy2tan,,,,(6)设飞出两板间时的速度方向与水平方向夹角为。则 v2Udx1 2224、粒子在匀强电场中偏转，做匀变速曲线运动: L=vt y=Eq t/2m 得y= EqL/2mv 00
(1)初速相同时，y?(q/m)， =? = ? = .
(2)初动能相同时y= y?q = = .
2 (3)由qU= mv得y= ，与qm无关。 =1 加0
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