专题：带电粒子在交变电场中的运动.doc

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1、专题：带电粒子在交变电场中的运动例1．带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是（）A．微粒在0～1s内的加速度与1s～2s内的加速度相同B．微粒将沿着一条直线运动C．微粒做往复运动D．微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同例2：如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大．当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（）甲乙例3：如图，A、B是一对平行金属板，在两板间加有周期为T的交

2、变电压U0，A板电势φA=0，B板电势φB随时间t变化规律如图．现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场中，设电子的初速和重力的影响均可忽略，则（）A．若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动B．若电子是在t=T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C．若电子是在t=3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D．若电子是在t=T/2时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动4例4：．一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示。不计

3、重力，求在t＝0到t＝T的时间间隔内：（1）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间。例5：如图甲所示，在y＝0和y＝2m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大．电场强度随时间的变化如图乙所示，取x轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的比荷为＝1.0×10－2C/kg，在t＝0时刻以速度v0＝5×102m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力．求：（1）粒子通过电场区域的时间；（2）粒子离开电场时的位置坐标；（3）粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小．4课后练习：1．A、B两金属板平行放置，在t=

4、0时将电子从A板附近由静止释放，则在A、B两板间加上下列哪个电压时，有可能使电子到不了B板（）2．如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像．当t=0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是()A．带电粒子将始终向同一个方向运动B．2s末带电粒子回到原出发点C．3s末带电粒子的速度不为零D．O～3s内，电场力做的总功为零3．一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且

5、最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则A.所有电子都从右侧的同一点离开电场B.所有电子离开电场时速度都是v0C.t＝0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大D.t＝时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为4.离d=15cm．今将B板接地，在A板间加上如图（乙）的交变电压（U0=1080V），然后让一个质量m=1.6×10﹣27kg、电量大小q=1.6×10﹣19C的带电粒子（不计重力）在t=0时刻从B板附近由静止开始运动．空气阻力不计．（1）判断粒子的电性；（2）当t1=？时，粒子的速度第一次达到最大，并求出此最大速度；（3）当粒子的速度第一次达到最大

6、时，粒子的电势能多大？45．如图甲所示，A、B是在真空中水平正对的两块金属板，板长L＝40cm，板间距d＝24cm，在B板左侧边缘有一粒子源，能连续均匀发射带负电的粒子，粒子紧贴B板水平向右射入，粒子的＝1．0×108C/kg，初速度v0＝2×105m/s，粒子重力不计．在A、B两板间加上如图乙所示的电压，周期T＝2．0×10－6s，t＝0时刻A板电势高于B板电势，两板间电场可视为匀强电场，电势差U0＝360V，A、B板右侧边缘处有一个边界MN．求：（1）带电粒子离开电场时的速度大小；（2）带电粒子从电场射出到MN边界上的宽度Δy．6．如图甲所示，在xOy坐标系中，两平行

7、金属板如图放置，OD与x轴重合，板的左端与原点O重合，板长L=2m，板间距离d=1m，紧靠极板右侧有一荧光屏．两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示，已知U0=1×103V，变化周期T=2×10﹣3s，t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点，以v0=1×103m/s的速度平行于AB边射入板间，粒子电荷量q=1×10﹣5C，质量m=1×10﹣7kg，不计粒子所受重力，求：（1）粒子在板间运动的时间；（2）粒子打在荧光屏上的纵坐标；（3）粒子打到屏上的动能．4