课时10.5 带电粒子在电场中的运动-高中物理同步练习分类专题教案（新教材人教版必修第三册）

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第十章静电场中的能量

课时 10.5 带电粒子在电场中的运动

1.理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转问题。

2.能分析实际生活中带电粒子的加速和偏转问题，并解释相关物理现象。

一、带电粒子的加速

1．带电粒子在电场中加速(直线运动)的条件：只受电场力作用时，带电粒子的速度方向与电

场强度的方向相同或相反。

2．分析带电粒子加速问题的两种思路

(1)利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析。

(2)利用静电力做功结合动能定理来分析。

二、带电粒子的偏转

1．条件：带电粒子的初速度方向跟电场力的方向垂直。

2．运动性质：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，运动轨迹是一条抛物线。

3．分析思路：同分析平抛运动的思路相同，利用运动的合成与分解思想解决相关问题。

三、示波管的原理

1．构造：示波管主要由电子枪、偏转电极(

′和

′)、荧光屏组成，管内抽成真空。

2．原理

(1)给电子枪通电后，如果在偏转电极

′和

′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中

心

点。

甲　示波管的结构　　　　乙　荧光屏(从右向左看)

(2)示波管的

′偏转电极上加的是待测的信号电压，使电子沿

′方向偏转。

(3)示波管的

′偏转电极上加的是仪器自身产生的锯齿形电压(如图所示)，叫作扫描电压，

使电子沿

′方向偏转。

扫描电压

基础过关练

题组一　带电粒子在电场中的加速

1.如图所示，两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m，电荷量为 e，从 O点沿垂直于

极板的方向射出，最远到达 A点，然后返回，OA=h，此电子具有的初动能是 (　　)

edℎ

B.edUh

dℎ

eUℎ

2.如图所示，在 P板附近有一电子由静止开始向 Q板运动，则关于电子到达 Q时的速率与哪些因素

有关的下列解释中正确的是 (　　)

A.两极板间的距离越大，加速的时间就越长，则电子获得的速率越大

B.两极板间的距离越小，加速的时间就越短，则电子获得的速率越小

C.两极板间的距离越小，加速度就越大，则电子获得的速率越大

D.与两板间的距离无关，仅与加速电压 U有关

3.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U的加速电场，设其初速度为

零，经加速后形成横截面积为 S、电流为 I的电子束。已知电子的电荷量为 e、质量为 m，则在刚射

出加速电场时，一小段长为 Δl 的电子束内的电子个数是 (　　)

I Δl

√

2eU

IS Δl

√

2eU

√

2eU

I Δl

√

2eU

题组二　带电粒子在电场中的偏转

4.如图所示，两金属板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正

极板边缘飞出。现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘

飞出，则两极板长度应变为原来的 (　　)

A.2 倍 B.4 倍

5.如图所示，平行板电容器上极板带正电，从上极板的端点A释放一个带电荷量为+Q(Q>0)的粒

子，粒子重力不计，以水平初速度 v0向右射出，当它的水平速度与竖直速度的大小之比为1 2∶

时，恰好从下极板的端点B射出，则 d与L之比为 (　　)

A.1 1∶B.2 1∶

C.1 2∶D.1 3∶

6.如图所示，有一电子(电荷量为 e)经电压 U0加速后，进入两块间距为 d、电压为 U的平行金属板

间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：

(1)金属板 AB 的长度；

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