高考物理二轮复习专项训练模型43 电偏转模型（解析版）.doc

模型43电偏转模型

1．（2023年6月高考浙江选考科目）某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从M点射入，沿着由半径分别为R1和R2的圆弧平滑连接成的虚线（等势线）运动，并从虚线上的N点射出，虚线处电场强度大小分别为E1和E2，则R1、R2和E1、E2应满足（）

A．SKIPIF10B．SKIPIF10

C．SKIPIF10D．SKIPIF10

参考答案】A

【名师解析】带电粒子沿转向器中圆弧虚线运动，电场力提供向心力，qE1=mSKIPIF10，qE2=mSKIPIF10，联立解得SKIPIF10=SKIPIF10，A正确。

2..（2022新高考江苏卷）某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形SKIPIF10区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化，SKIPIF10边长为SKIPIF10，SKIPIF10边长为SKIPIF10，质量为m、电荷量为SKIPIF10的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为SKIPIF10，入射角为SKIPIF10，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。

（1）当SKIPIF10时，若粒子能从SKIPIF10边射出，求该粒子通过电场的时间t；

（2）当SKIPIF10时，若粒子从SKIPIF10边射出电场时与轴线SKIPIF10的距离小于d，求入射角SKIPIF10的范围；

（3）当SKIPIF10，粒子在SKIPIF10为SKIPIF10范围内均匀射入电场，求从SKIPIF10边出射的粒子与入射粒子的数量之比SKIPIF10。

【参考答案】（1）SKIPIF10；（2）SKIPIF10或SKIPIF10；（3）SKIPIF10

【命题意图】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动及其相关知识点。

【解题思路】

（1）电场方向竖直向上，粒子所受电场力在竖直方向上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，速度分解如图所示

粒子在水平方向的速度为

SKIPIF10

根据SKIPIF10可知

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

（2）粒子进入电场时的初动能

SKIPIF10

粒子进入电场沿电场方向做减速运动，由牛顿第二定律可得

SKIPIF10

粒子从SKIPIF10边射出电场时与轴线SKIPIF10的距离小于d，则要求

SKIPIF10

解得

SKIPIF10

所以入射角的范围为

SKIPIF10或SKIPIF10

（3）设粒子入射角为SKIPIF10时，粒子恰好从D点射出，由于粒子进入电场时，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向反复做加速相同的减速运动，加速运动。粒子的速度

SKIPIF10

运动时间为

SKIPIF10

粒子在沿电场方向，反复做加速相同的减速运动，加速运动，则

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

SKIPIF10

则

SKIPIF10

SKIPIF10

则粒子在分层电场中运动时间相等，设为S