2020版高考物理专题1.32带电粒子交变电场中运动（基础篇）（电磁部分）（含解析）

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1、专题1.32带电粒子交变电场中运动（基础篇）一．选择题1.（2019河北唐山一中高考冲刺）如图甲所示，真空中水平正对放置长为L的平行金属板，以两板中间线为x轴，以过极板右端竖直向上的方向为y轴建立坐标系。在t＝0时，将图乙所示的电压加在两板上，与此同时电子持续不断地沿x轴以速度v0飞入电场，所有电子均能从两板间飞出。不考虑电子间的相互作用，电子的重力忽略不计。关于电子经过y轴的位置，正确的描述是（　　）A．当L＜＜v0T时，电子从两个不同位置经过y轴，一个在坐标原点处，一个在y轴正方向某处B．当L＝v0T时，电子经过

2、y轴某一段区域，这个区域位于y轴正方向上，从原点开始C．当L＝v0T时，电子经过y轴时的速度大小不同，但都大于飞入速度v0的值D．当L＝v0T时，电子经过y轴时的速度方向恒定，与y轴的夹角为一个定值【参考答案】AD。【名师解析】电子进入平行金属板间，水平方向做匀速直线运动，穿越金属板的时间为t＝，当L≪υ0T时，t≪T，电子穿越平行金属板的时间极短，电场可认为没有变化，进入电场时，没有电场时做匀速直线运动，到达在坐标原点O；若有电场时做类平抛运动，向上偏转，偏转距离为y＝，可见，电子到达在y轴正方向上处，故A正确；当

3、L＝υ0T时，电子在半个周期时间内做类平抛运动，半个周期时间内做匀速直线运动，不同时刻进入板间的电子偏转不同，电子到达在y轴正方向上不同位置，但不包括原点在内。故B错误；当L＝υ0T时，电子在半个周期时间内做类平抛运动，半个周期时间内做匀速直线运动，电子经过y轴时的速度大小应相同为：v＝，都大于飞入速度v0的值，故C错误；当L＝v0T时，电子经过y轴时的速度方向恒定，与y轴的夹角为一个定值，，故D正确；【关键点拨】当L≪υ0T时，电子穿越平行金属板的时间极短，进入电场时，若有电场时做类平抛运动，没有电场时做匀速直线运

4、动，根据电子所受的电场力方向分析电子穿出电场的位置。当L＝υ0T时，电子在半个周期时间内做类平抛运动，后半个周期时间内做匀速直线运动，由运动的分解法分析。2.（2019吉林五地六校合作体期末联考）如图甲，质量为m、电荷量为的粒子初速度为零，经加速电压加速后，在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的板长为L，两极板间距为d，为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离为L，不考虑电场边缘效应，不计粒子重力。则下列说法正确的是（）A.粒子进入偏转电场的速度大小B.若偏转电场两板间加恒定

5、电压，粒子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，则所加电压C.若偏转电场两板间的电压按如图乙作周期性变化，要使粒子经加速电场后在时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期T应该满足的条件为D.若偏转电场两板间的电压按如图乙作周期性变化，要使粒子经加速电场后在时刻进入偏转电场后水平击中A点，则偏转电场周期应该满足的条件为【参考答案】ACD【名师解析】根据动能定理得，，解得，故A正确；粒子出偏转电场时，速度的反向延长线经过中轴线的中点，由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电

6、子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得：，解得，又，解得：故B错误；要使电子在水平方向击中A点，电子必向上极板偏转，且，则电子应在时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，则因为电子水平射出，则电子在偏转电场中的运动时间满足，则2，3，，在竖直方向位移应满足，解得：2，3，，故CD正确；3.(2018·山西四校联考)如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，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中线垂直电场方向射入电

7、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(　　)A．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＝T时刻射出电场【参考答案】．A　【名师解析】由题设条件可知，粒子在0～做类平抛运动，在～T做类斜抛运动，因粒子在电场中所受的电场力大小相等，根据运动的对称性，粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的，如图所示，选项A正确；前后两段运动的

8、时间相等，时将速度分解，设板长为l，由类平抛运动规律可得：l＝v0T，l＝vT，则v＝v0，则时刻该粒子的速度为v0，选项B错误；若该粒子在时刻以速度v0进入电场，粒子将先向下做类平抛运动，后做类斜抛运动，而从PQ板右边缘射出电场，选项C错误；若该粒子的入射速度变为2v0，粒子在场中运动的时间t＝＝，选项D错误。4.(2017·长治模拟)(多选