2027物理步步高 大一輪復習第九章　第46課時　帶電粒子在電場中的偏轉

第九章

靜電場帶電粒子在電場中的偏轉第46課時1.能根據運動的合成和分解、動力學和能量觀點分析帶電粒子在電場中偏轉問題。2.會分析帶電粒子在交變電場中的偏轉問題。目標要求考點一帶電粒子在勻強電場中的偏轉考點二帶電粒子在交變電場中的偏轉內容索引課時精練帶電粒子在勻強電場中的偏轉考點一

中點

如圖所示，噴墨打印機中的墨滴在進入偏轉電場之前會被帶上一定量的負電荷，在電場的作用下使電荷發生偏轉到達紙上。已知兩偏轉極板長度為L1，極板右側到紙張距離為L2，兩極板間電場強度為E，質量為m、電荷量為q的墨滴在進入電場前的速度為v0，方向與兩極板平行，O點為紙張與電場中線交點，不計空氣阻力和墨滴重力，假設偏轉電場

只局限在平行極板內部，忽略邊緣電場的影響。求：(1)墨滴通過偏轉極板的時間；

墨滴進入偏轉電場做類平拋運動，如圖所示

(2)墨滴射出偏轉極板時在豎直方向上的位移y；

(3)墨滴射出偏轉極板時的動能；

(4)墨滴射出偏轉極板時的速度方向與原入射方向夾角的正切值；

(5)墨滴打到紙上的點距O點的距離。

(來自教材)讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物由靜止開始經過同一加速電場加速，然后在同一偏轉電場里偏轉，它們是否會分離成三股粒子束？試通過計算說明。討論交流

(2025·河北滄州市二模)如圖甲、乙所示為示波管的原理圖，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，管內抽成真空?，F在偏轉電極Y、Y'之間加圖丙所示電壓。加速電壓U0的調節不僅影響電子速度，還能間接控制波形顯示的縮放比例，是示波器校準的重要參數。若僅將加速電壓U0增大為原來的2倍，其他條件不變，則電子在豎直方向的最大側移量變為原來的√

(2025·江蘇卷·13)如圖所示，在電場強度為E，方向豎直向下的勻強電場中，兩個相同的帶正電粒子a、b同時從O點以初速度v0射出，速度方向與水平方向夾角均為θ。已知粒子的質量為m，電荷量為q，不計重力及粒子間相互作用。求：(1)a運動到最高點的時間t；

(2)a到達最高點時，a、b間的距離H。

(2)小球從A點到C點運動過程中的最小速度的大小。

返回

帶電粒子在交變電場中的偏轉考點二1.當粒子垂直于交變電場方向射入時，沿初速度方向的分運動為勻速直線運動，沿電場方向的分運動具有周期性。2.研究帶電粒子在交變電場中的偏轉運動，關鍵是根據電場變化的特點，利用牛頓第二定律正確地判斷粒子的運動情況。根據電場的變化情況，分段求解帶電粒子運動的末速度、位移等。3.對于鋸齒波和正弦波等電壓產生的交變電場，若粒子穿過板間的時間極短，帶電粒子穿過電場時可認為是在勻強電場中運動。

如圖(a)所示，水平放置的兩正對、平行金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交流電壓UAB，現有一帶電粒子從A板左端邊緣以速度v0水平射入電場。粒子電荷量為+q，質量為m，不計粒子重力。(1)若粒子能夠射出電場，已知金屬板長度為L，求粒子在電場中的運動時間t；

(2)若粒子在t=0時刻射入電場，經過一段時間后從B板右側邊緣水平射出。①定性畫出垂直板方向的速度vy(規定豎直向下為正方向)隨時間變化的圖像。答案

見解析圖②求出板長L和兩板間距d分別滿足的條件。答案

見解析

返回課時精練精練高頻考點提升關鍵能力對一對答案12345678題號12345答案BDDADD(1)5×10-3m

(2)0.11m題號6789答案CACBD91.(多選)如圖所示，光滑絕緣固定的四分之一圓弧槽B處切線水平，一可視為質點的帶正電小球從圓弧槽A處由靜止釋放，滑到B處離開圓弧槽做平拋運動，到達水平地面的D處，若在裝置所在平面內加上豎直向下的勻強電場，重復上述實驗，下列說法正確的是A.小球落地點在D的右側B.小球落地點仍在D點C.小球落地點在D的左側D.小球離開B到達地面的運動時間減小√12345678答案基礎落實練9√12345678答案

9

12345678答案9√12345678答案

93.(多選)(2026·安徽省江淮十校第一次聯考)如圖所示為示波器的核心部件——示波管。電子束經加速電場加速后，在偏轉電極XX'、YY'(長度一樣)中受到靜電力的作用而發生偏轉，打到熒光屏上形成亮斑。不計電子所受的重力及電子間的相互作用，下列說法正確的是A.經過偏轉電場時，電子會向帶正電的電極方

向偏轉B.偏轉電壓越小，電子在偏轉電場中的運動時

間越長C.YY'方向偏移量與電子槍的加速電壓成正比D.若增加YY'方向電壓，可以觀察到波形圖縱向拉長12345678√答案9√12345678答案

912345678答案

94.(2025·重慶卷·5)某興趣小組用人工智能模擬帶電粒子在電場中的運動，如圖所示的矩形區域OMPQ內分布有平行于OQ的勻強電場，N為QP的中點。模擬動畫顯示，帶電粒子a、b分別從Q點和O點垂直于OQ同時進入電場，沿圖中所示軌跡同時到達M、N點，K為軌跡交點。忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用，則可推斷a、bA.具有不同比荷B.電勢能均隨時間逐漸增大C.到達M、N的速度大小相等D.到達K所用時間之比為1∶2√12345678答案912345678答案

912345678答案

帶電粒子運動過程中，電場力均做正功，電勢能均隨時間逐漸減小，故B錯誤；沿電場方向，由公式vy=at可知，到達M、N的豎直分速度大小相等，由于初速度之比為2∶1，則到達M、N的速度大小不相等，故C錯誤。95.(2025·河南卷·13)流式細胞儀可對不同類型的細胞進行分類收集，其原理如圖所示。僅含有一個A細胞或B細胞的小液滴從噴嘴噴出(另有一些液滴不含細胞)，液滴質量均為m=2.0×10-10kg。當液滴穿過激光束、充電環時被分類充電，使含A、B細胞的液滴分別帶上正、負電荷，電荷量12345678答案均為q=1.0×10-13C。隨后，液滴以v=2.0m/s的速度豎直進入長度為l=2.0×10-2m的電極板間，板間電場均勻、方向水平向右，電場強度大小為E=2.0×105N/C。含細胞的液滴最終被分別收集在極板下方h=0.1m處的A、B收集管中。不計重力、空氣阻力以及帶電液滴間的作用。求：9(1)含A細胞的液滴離開電場時偏轉的距離；12345678答案答案

5×10-3m912345678答案

9(2)A、B細胞收集管的間距。12345678答案答案

0.11m912345678答案

含A細胞的液滴離開電場后做勻速直線運動，則h=vt2，x2=v1t2=at1t2聯立解得x2=0.05

m由對稱性可知A、B細胞收集管的間距Δx=2(x1+x2)=2×(0.005+0.05)m=0.11

m。9

√12345678答案能力綜合練912345678答案

97.(多選)(2025·陜西渭南市三模)如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，已知板間距為d，板長為L，兩塊平行帶電電極板間為除塵空間，兩極板間電壓為U0。當進入除塵空間的帶電塵埃碰到極板時，所帶電荷立即被中和，同時塵埃被收集。若質量為m、電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間時，該除塵裝置的除塵率η(相同時間內被收集塵埃的數量與進入除塵空間塵埃的數量的百分比)恰好為100%。不計空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用，忽略邊緣效應。下列說法正確的是12345678答案9

12345678答案9√√

12345678答案98.(2025·甘肅卷·7)離子注入機是研究材料輻照效應的重要設備，其工作原理如圖甲所示。從離子源S釋放的正離子(初速度視為零)經電壓為U1的電場加速后，沿OO'方向射入電壓為U2的電場(OO'為平行于兩極板的中12345678答案9軸線)。極板長度為l、間距為d，U2-t關系如圖乙所示。長度為a的樣品垂直放置在距U2極板L處，樣品中心位于O'點。假設單個離子在通過U2區域的極短時間內，電壓U2可視為不變，當U2=±Um時，離子恰好從兩極板的邊緣射出。不計重力及離子之間的相互作用。下列說法正確的是

√12345678答案