专题05 带电粒子在交变电场中的运动(精练)-2019年高考物理双基突破(二) Word版含解析.pdf

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1、1．A、B两金属板平行放置，在t＝0时刻将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在A、B两板间加上右边哪种电压时，有可能使电子到不了B板【答案】B2．将如图交变电压加在平行板电容器A、B两极板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板的距离足够大，下列说法正确的是A．电子一直向着A板运动B．电子一直向着B板运动C．电子先向A运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D．电子先向B运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性

2、往复运动【答案】D【解析】根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a、TT速度v随时间变化的图线，如图所示，从图中可知，电子在第一个内做匀加速运动，第二个内做匀减速44eU运动，在这半个周期内，因初始B板电势高于A板电势，所以电子向B板运动，加速度大小为。在第三mdTT个内做匀加速运动，第四个内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A板运44eU动，加速度大小为，所以，电子做往复运动，综上分析正确选项应为D。md7．如图甲所示，真空室中电极K发出的电子（初速度不计）经过电势

3、差为U的加速电场加速后，沿1两水平金属板C、D间的中心线射入两板间的偏转电场，最后打在荧光屏上。C、D两板间的电势差U随CD时间变化的图象如图乙所示，设C、D间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场。已知电子的质量为m、l电荷量为e（重力不计），C、D极板长为l，板间距离为d，偏转电压U，荧光屏距C、D右端的距离为，26所有电子都能通过偏转电极。（1）求电子通过偏转电场的时间t；0（2）若U的周期T＝t，求荧光屏上电子能够到达的区域的长度；CD0（3）若U的周期T＝2t，求到达荧光屏上O点的电子的动能。CD0mUl2eU2l2【答案

4、】（1）l（2）2（3）Ue＋22Ue4dU136Ud2111（2）当T＝t时，电子在偏转电场中沿竖直方向加速半个周期，减速半个周期，最终水平飞出时，电0子在竖直方向的位移最大。1UetUl2t＝0时刻进入偏转电场的电子向上侧移距离最大值y＝·2（0）2×2＝2上2dm28dU11UetUl2同理得向下侧移距离最大值y＝·2（0）2×2＝2下2dm28dU1Ul2所以电子能到达的区域长Δy＝y＋y＝2。下上4dU1（3）当T＝2t时，电子要到达O点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速的过程，并且加速度大0小相等，整个过程向上的位

5、移和向下的位移大小相等。1设向上加速时间为Δt，加速度大小为a，则在竖直方向上有y＝aΔt2×2上21ly＝a（t－2Δt）2＋a（t－2Δt）下2006v0t要到达O点，y＝y联立得Δt＝0上下31eU2l2所以到达O点的电子经过偏转电场时电场力做功W＝·m·[a（t－2Δt）]2＝22036Ud21eU2l2电子从K到O过程由动能定理得E＝Ue＋W＝Ue＋2。k1136Ud218．如图甲所示，真空中相距d＝5cm的两块平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图乙所示。将一个质量m

6、＝2.0×10－27kg、电量q＝＋1.6×10－19C的带电粒子从紧邻B板处释放，不计重力。求：（1）在t＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；（2）若A板电势变化周期T＝1.0×10－5s，在t＝0时将带电粒子从紧邻B板处无初速度释放，粒子到达A板时速度的大小；T（3）A板电势变化频率f满足什么条件时，在t＝时从紧邻B板处无初释放该带电粒子，粒子不能到4达A板？【答案】（1）4.0×109m/s2（2）2.0×104m/s（3）f＞52×104HzT可以发现，位移大小与极板间的距离相等，故粒子在t＝时恰好到达A板，

7、由v＝at2解得v＝2.0×104m/s。TTT3T3T（3）粒子在～向A板做匀加速运动，在～向A板做匀减速运动，由运动的对称性可知，在t＝422443T时速度为零，故在～T时间内，粒子反向向B板加速运动……粒子运动时间T内的运动图像，如图所示。41T1粒子向A板运动可能的最大位移x＝2×a（）2＝aT2。max24161要求粒子不能到达A板，有x＜d。结合f＝，Ta解得f＞，16d代入数据解得f＞52×104Hz。9．如图甲所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d＝0.1m，板长L＝0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡

8、板，小孔恰好位于AB板的正中间。距金属板右端x＝0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图乙所示的方波形电压，已知U＝1.0×102V。在挡板的左侧，有大量带正电的相0同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m＝1.0×1