高考總復(fù)習(xí)物理課件7-3-3-考點(diǎn)強(qiáng)化帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

物理高三一輪總復(fù)習(xí)課件考點(diǎn)3帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)010203課堂互動(dòng)

多維訓(xùn)練

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列

04備選訓(xùn)練

課堂互動(dòng)1．兩個(gè)結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后再?gòu)耐黄D(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，偏移量和偏轉(zhuǎn)角總是相同的。課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)轉(zhuǎn)到解析【例3】如圖所示，A、B兩個(gè)帶正電的粒子，所帶電荷量分別為q1與q2，質(zhì)量分別為m1和m2。它們以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線(xiàn)從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，A粒子打在N板上的A′點(diǎn)，B粒子打在N板上的B′點(diǎn)，若不計(jì)重力，則(

)課堂互動(dòng)轉(zhuǎn)回原題課堂互動(dòng)課堂互動(dòng)(1)條件分析：不計(jì)重力，且?guī)щ娏Ｗ拥某跛俣葀0與電場(chǎng)方向垂直，則帶電粒子將在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)分析：一般用分解的思想來(lái)處理，即將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿電場(chǎng)力方向上的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和垂直電場(chǎng)力方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的關(guān)鍵課堂互動(dòng)轉(zhuǎn)到解析小球做什么運(yùn)動(dòng)？一般怎么處理？還有其它方法嗎？課堂互動(dòng)轉(zhuǎn)回原題多維訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析多維訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題多維訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析2．在直角坐標(biāo)系中，三個(gè)邊長(zhǎng)都為l＝2m的正方形排列如圖所示，第一象限正方形區(qū)域ABOC中有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0，在第二象限正方形COED的對(duì)角線(xiàn)CE左側(cè)CED區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，三角形OEC區(qū)域內(nèi)無(wú)電場(chǎng)，正方形DENM區(qū)域內(nèi)無(wú)電場(chǎng)。(1)現(xiàn)有一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))從AB邊上的A點(diǎn)靜止釋放，恰好能通過(guò)E點(diǎn)。求CED區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1；(2)保持(1)問(wèn)中電場(chǎng)強(qiáng)度不變，若在正方形區(qū)域ABOC中某些點(diǎn)靜止釋放與上述相同的帶電粒子，要使所有的粒子都經(jīng)過(guò)E點(diǎn)，則釋放點(diǎn)的坐標(biāo)值x、y間應(yīng)滿(mǎn)足什么關(guān)系？

多維訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題多維訓(xùn)練1．(2019·江蘇卷，5)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上。t＝0時(shí)刻，一帶電粒子以一定初速度水平射入該電場(chǎng)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的功率為P，不計(jì)粒子重力，則P－t關(guān)系圖象是(

)瞬時(shí)功率的公式？多維訓(xùn)練小球做什么運(yùn)動(dòng)？一般用什么方法？多維訓(xùn)練3．(2019·全國(guó)Ⅱ卷，24)如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G，P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的電勢(shì)均為φ(φ＞0)。質(zhì)量為m、電荷量為q(q＞0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙面水平射入電場(chǎng)，重力忽略不計(jì)。(1)求粒子第一次穿過(guò)G時(shí)的動(dòng)能，以及它從射入電場(chǎng)至此時(shí)在水平方向上的位移大??；(2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開(kāi)電場(chǎng)，則金屬板的長(zhǎng)度最短應(yīng)為多少？轉(zhuǎn)到解析粒子做什么運(yùn)動(dòng)？一般用什么方法？多維訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題A．電容觸摸屏只需要觸摸，不需要壓力即能產(chǎn)生位置信號(hào)B．使用絕緣筆在電容觸摸屏上也能進(jìn)行觸控操作C．手指壓力變大時(shí)，由于手指與屏的夾層工作面距離變小，電容變小D．手指與屏的接觸面積變大時(shí)，電容變大科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)到解析應(yīng)用1電容器在現(xiàn)代科技生活中的應(yīng)用

【典例1】(多選)[智能手機(jī)上的電容觸摸屏]目前智能手機(jī)普遍采用了電容觸摸屏，電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米銦錫金屬氧化物)，夾層ITO涂層作為工作面，四個(gè)角引出四個(gè)電極，當(dāng)用戶(hù)手指觸摸電容觸摸屏?xí)r，手指和工作面形成一個(gè)電容器，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào)，電流通過(guò)這個(gè)電容器分別從屏的四個(gè)角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指到四個(gè)角的距離成比例，控制器通過(guò)對(duì)四個(gè)電流比例的精密計(jì)算來(lái)確定手指位置。對(duì)于電容觸摸屏，下列說(shuō)法正確的是(

)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)回原題解析據(jù)題意知，電容觸摸屏只需要觸摸，由于流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指到四個(gè)角的距離成比例，控制器就能確定手指的位置，因此不需要手指有壓力，故A正確；絕緣筆與工作面不能形成一個(gè)電容器，所以不能在電容屏上進(jìn)行觸控操作，故B錯(cuò)誤；手指壓力變大時(shí)，由于手指與屏的夾層工作面距離變小，電容將變大，故C錯(cuò)誤；手指與屏的接觸面積變大時(shí)，電容變大，故D正確。答案

AD科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題【典例2】

[電容式傳聲器]圖為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)人對(duì)著傳聲器講話(huà)，膜片會(huì)振動(dòng)。若某次膜片振動(dòng)時(shí)，膜片與極板距離增大，則在此過(guò)程中(

)A．膜片與極板間的電容增大B．極板所帶電荷量增大C．膜片與極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大D．電阻R中有電流通過(guò)應(yīng)用2靜電除塵【典例3】如圖所示為某靜電除塵器的工作原理圖，根據(jù)此圖請(qǐng)判斷以下說(shuō)法正確的是(

)A．離子發(fā)生器的作用是在空氣經(jīng)過(guò)時(shí)使其中的粉塵帶上負(fù)電B．集塵盤(pán)負(fù)極吸附大量粉塵的原因是粉塵帶上了正電C．若預(yù)過(guò)濾網(wǎng)破裂，不影響除塵器的除塵效果D．該除塵器能有效去除空氣中的有毒氣體科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題解析通過(guò)集塵盤(pán)能收集粉塵可知，粉塵帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；過(guò)濾網(wǎng)的作用是濾去質(zhì)量較大的顆粒，細(xì)小顆粒更易被收集，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該裝置無(wú)法分辨氣體是否有毒性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

BC．在靜電噴涂機(jī)水平向左移動(dòng)的過(guò)程中，有兩個(gè)帶有相同電荷量的微粒先后經(jīng)過(guò)被噴涂工件右側(cè)P點(diǎn)(相對(duì)工件的距離不變)處，先經(jīng)過(guò)的微粒電勢(shì)能較大D．涂料微粒在向被噴涂工件運(yùn)動(dòng)的軌跡中，在直線(xiàn)軌跡上電勢(shì)升高最快應(yīng)用3靜電噴涂【典例4】靜電噴涂是利用高壓靜電電場(chǎng)使帶負(fù)電的涂料微粒沿著電場(chǎng)相反的方向定向運(yùn)動(dòng)，并將涂料微粒吸附在工件表面上的一種噴涂方法，其工作原理如圖所示。忽略運(yùn)動(dòng)中涂料微粒間的相互作用和涂料微粒的重力。下列說(shuō)法中正確的是(

)A．當(dāng)靜電噴涂機(jī)與被噴涂工件之間的距離增大時(shí)，在運(yùn)動(dòng)中的涂料微粒所受電場(chǎng)力增大B．涂料微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡僅由被噴涂工件與靜電噴涂機(jī)之間所接的高壓電源決定

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)到解析科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)回原題解析當(dāng)靜電噴涂機(jī)與被噴涂工件之間的距離增大時(shí)，由于靜電噴涂機(jī)與被噴涂工件之間電壓恒定，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故電場(chǎng)力減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；軌跡與初速度和受力情況均有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；工件接地，電勢(shì)為零，P處電勢(shì)為負(fù)值，噴涂機(jī)左移會(huì)使空間場(chǎng)強(qiáng)變大，P點(diǎn)電勢(shì)變低，因微粒帶負(fù)電，先經(jīng)過(guò)的微粒電勢(shì)能小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；涂料微粒在向被噴涂工件運(yùn)動(dòng)的軌跡中，直線(xiàn)的距離最小，結(jié)合公式U＝Ed，在直線(xiàn)軌跡上電勢(shì)升高最快，故選項(xiàng)D正確。答案

D科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題應(yīng)用4噴墨打印機(jī)【典例5】有一種噴墨打印機(jī)的打印頭結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，噴嘴噴出來(lái)的墨滴經(jīng)帶電區(qū)帶電后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板，經(jīng)偏轉(zhuǎn)板間的電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后打到承印材料上。已知偏移量越大字跡越大，現(xiàn)要減小字跡，下列做法可行的是(

)A．增大墨滴的帶電荷量B．減小墨滴噴出時(shí)的速度C．減小偏轉(zhuǎn)板與承印材料的距離D．增大偏轉(zhuǎn)板間的電壓轉(zhuǎn)到解析科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)回原題科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)到解析應(yīng)用5電子束熔煉【典例6】(多選)(2019·山西太原模擬)電子束熔煉是指高真空下，將高速電子束的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能作為熱源來(lái)進(jìn)行金屬熔煉的一種熔煉方法。如圖所示，陰極燈絲被加熱后產(chǎn)生初速度為0的電子，在3×104V加速電壓的作用下，以極高的速度向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)；穿過(guò)陽(yáng)極后，在金屬電極A1、A2間1×103V電壓形成的聚焦電場(chǎng)作用下，轟擊到物料上，其動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換為熱能，使物料不斷熔煉。已知某電子在熔煉爐中的軌跡如圖中虛線(xiàn)OPO′所示，P是軌跡上的一點(diǎn)，聚焦電場(chǎng)過(guò)P點(diǎn)的一條電場(chǎng)線(xiàn)如圖，則(

)A．電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì)B．電子在P點(diǎn)時(shí)速度方向與聚焦電場(chǎng)強(qiáng)度方向夾角大于90°C．聚焦電場(chǎng)只改變電子速度的方向，不改變電子速度的大小D．電子轟擊到物料上時(shí)的動(dòng)能大于3×104eV科學(xué)態(tài)度與責(zé)任系列——電場(chǎng)中的STSE問(wèn)題轉(zhuǎn)回原題解析由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與力的關(guān)系可知電子在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力斜向左下方，電子帶負(fù)電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，斜向右上方，即電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì)，故A正確；電子在P點(diǎn)時(shí)速度方向與聚焦電場(chǎng)強(qiáng)度方向夾角大于90°，故B正確；聚焦電場(chǎng)不僅改變電子速度的方向，也改變電子速度的大小，故C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，電子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能已經(jīng)為3×104eV，再經(jīng)過(guò)聚焦電場(chǎng)加速，可知電子轟擊到物料上時(shí)的動(dòng)能大于3×104eV，故D正確。答案

ABD

備選訓(xùn)練1、如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長(zhǎng)L＝0.4m，兩板間距離d＝4×10－3m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開(kāi)關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下極板的正中央，已知微粒質(zhì)量為m＝4×10－5kg，電荷量q＝＋1×10－8C，g＝10m/s2。求：(1)微粒入射速度v0為多少？(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng)，電容器的上極板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連？所加的電壓U應(yīng)取什么范圍？轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到下頁(yè)備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到上頁(yè)A．A和B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2B．A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為4∶1C．A和B的質(zhì)量之比為1∶12D．A和B的位移大小之比為1∶12．(多選)如圖所示，帶電荷量之比為qA∶qB＝1∶3的帶電粒子A、B以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入平行板電容器中，分別打在C、D點(diǎn)，若OC＝CD，忽略粒子重力的影響，則(

)備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題3．如圖所示，兩個(gè)平行帶電金屬板M、N相距為d，M板上距左端為d處有一個(gè)小孔A，有甲、乙兩個(gè)相同的帶電粒子，甲粒子從兩板左端連線(xiàn)中點(diǎn)O處以初速度v1平行于兩板射入，乙粒子從A孔以初速度v2垂直于M板射入，二者在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，并且都打到N板的中點(diǎn)B處，則初速度v1與v2的關(guān)系正確的是(

)備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)到解析備選訓(xùn)練轉(zhuǎn)回原題A．能進(jìn)入第一象限的粒子，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的初始位置分布在一條直線(xiàn)上B．到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子速度越大，入射速度方向與y軸的夾角θ越大C．能打到熒光屏上的粒子，進(jìn)入O點(diǎn)的動(dòng)能必須大于或等于qUD．若U<，熒光屏各處均有粒子到