（全国通用）高考物理第七章微专题55带电粒子在交变电场中的运动加练半小时（含解析）

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1、带电粒子在交变电场中的运动[方法点拨]　(1)在交变电场中做直线运动时，一般是几段变速运动组合.可画出v－t图象，分析速度、位移变化.(2)在交变电场中的偏转若是几段类平抛运动的组合，可分解后画出沿电场方向分运动的v－t图象，分析速度变化，或是分析偏转位移与偏转电压的关系式.1.(2018·湖北省黄冈市模拟)一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图1所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t＝0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是(　　)图1A.带电粒子只向一个方向运动B.0～2s内，电场力做功等于0C.4s末带电粒

2、子回到原出发点D.2.5～4s内，电场力做功等于02.(2018·山西省联考)如图2甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间的距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直.在t＝0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间的中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为v0，t＝T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则(　　)图2A.该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的B.在t＝时刻，该粒子的速度大小为2v0C.若该粒子在时刻以速度v0进入电场，则粒子会打在板上D.若该粒子的入射速度变为2v0，则该粒子仍在t＝

3、T时刻射出电场3.(多选)(2018·河北省邢台市质检)如图3甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，P点在A、B板间，A板接地，B板的电势φ随时间t变化情况如图乙所示.t＝0时，在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子，当t＝2T时，电子回到P点.电子运动中没与极板相碰，不计重力.则(　　)图3A.φ1∶φ2＝1∶2B.φ1∶φ2＝1∶3C.在0～2T内，当t＝T时电子的动能最大D.在0～2T内，电子的电势能减小了4.(2018·广东省五校协作体联考)如图4甲所示，真空中两块平行金属板与电源连接，A板与地连接，将一个带电粒子在A板

4、处释放，不计重力，已知带电粒子的v－t图象如图乙所示，则B板的电势变化规律可能是(　　)图45.(多选)如图5甲所示，一平行板电容器极板长l＝10cm，宽a＝8cm，两极板间距为d＝4cm，距极板右端处有一竖直放置的荧光屏.在平行板电容器左侧有一长b＝8cm的“狭缝”粒子源，可沿着两板中心平面，均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010C/kg，速度为4×106m/s的带电粒子.现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期.下面说法正确的是(　　)　图5A.粒子打到屏上时在竖直方向上

5、偏移的最大距离为6.25cmB.粒子打在屏上的区域面积为64cm2C.在0～0.02s内，进入电容器内的粒子有64%能够打在屏上D.在0～0.02s内，屏上出现亮线的时间为0.0128s6.(2018·山师附中模拟)如图6甲所示，A、B为两块平行金属板，板极间电压为UBA＝1125V，两板中央各有小孔O和O′.现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间.在B板右侧，平行金属板M、N长度均为L1＝4×10－2m，板间距离d＝4×10－3m，在距离M、N右侧边缘L2＝0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，

6、打在荧光屏上的O″点并发出荧光.现在金属板M、N之间加上按如图乙所示规律变化的电压U，M板电势低于N板电势.已知电子质量为m＝9.0×10－31kg，电荷量为e＝1.6×10－19C.求：图6(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度为多大；(2)电子打在荧光屏上的范围是多少.答案精析1.D　[画出带电粒子速度v随时间t变化的图象如图所示，v－t图线与时间轴所围“面积”表示位移，可见带电粒子不是只向一个方向运动，4s末带电粒子不能回到原出发点，A、C错误；2s末速度不为0，可见0～2s内电场力做功不等于0，B错误；2.5s和4s末，速度的大、

7、小方向都相同，2.5～4s内电场力做功等于0，所以D正确.]2.A　[设板间距离为L，不管电场方向如何，粒子进入板间后在水平方向不受力，一定做匀速运动，所以v0T＝L.若初速度为2v0，则经过就会射出电场，选项D错误.在竖直方向，0～为匀加速运动，末速度v1＝a×，偏移量x1＝×a×＝，～T为匀减速运动，竖直方向末速度v＝a×－a×＝0，即末速度为水平方向，与电场方向垂直，选项A正确.离开电场时的偏移量为x2＝x1＋a××－×a×＝，整理可得＝，即时刻的竖直速度v＝a×＝＝v0，合速度为＝v0，选项B错误.若粒子在时刻进入电场，只不过偏转方向相

8、反，仍会在t＝T时刻从PQ右边缘射出，选项C错误.]3.BD4.B　[粒子分段做匀变速运动，所以电压是分段恒定值，C、D错误；通过图线的斜率可知，在0