2021高考物理一轮复习 第七章 微专题55 带电粒子在交变电场中的运动练习（含解析）教科版.docx

1、微专题55 带电粒子在交变电场中的运动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vt图像，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vt图像，分析速度变化，或是分析偏转位移与偏转电压的关系式3注重全面分析(分析受力特点和运动规律)，抓住粒子的运动具有周期性和在空间上具有对称性的特征1(2020湖北黄冈市模拟)一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像如图1所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t0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B02s内，电场力做功等于0C4s末带电

2、粒子回到原出发点D2.54s内，电场力做功等于02(多选)(2019山东青岛二中模拟)如图2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，下列选项中，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()图23(多选)如图3甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()图3A末速度大小为v0B末速度

3、沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd4(2020福建厦门一中月考)相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图4甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0，质量为m，电荷量为e，在A、B两板之间加上如图乙所示的交变电压，其中0k1，U0；紧靠B板的偏转电压也等于U0，板长为L，两极板间距为d，距偏转极板右端处垂直放置很大的荧光屏PQ，不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计图4(1)试求在0kT与kTT时间内射出B板电子的速度各是多大？(2)在0T时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光

4、点之间的距离(结果用L、d表示)答案精析1D画出带电粒子速度v随时间t变化的图像如图所示，vt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，则02s内电场力做功不等于0，B错误；2.5s和4s末，速度的大小、方向都相同，2.54s内电场力做功等于0，D正确2AD在平行金属板之间加上如题图乙所示的交变电压时，因为电子在平行金属板间所受的电场力F，所以电子所受的电场力大小不变由牛顿第二定律Fma可知，电子在第一个内向B板做匀加速直线运动；在第二个内向B板做匀减速直线运动，在第三个内反向做匀加速直线运动，在第四个内向

5、A板做匀减速直线运动，所以at图像如选项图D所示，vt图像如选项图A所示；又因匀变速直线运动位移xv0tat2，所以xt图像应是曲线，故选项A、D正确，B、C错误3BC0时间内微粒匀速运动，有mgqE0.把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动；竖直方向：时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，v1yg；T时间内，ag，做匀减速直线运动，T时刻，v2yv1ya0，所以末速度vv0，方向沿水平方向，选项A错误，B正确；重力势能的减少量Epmgmgd，选项C正确；根据动能定理mgdW克电0，得W克电mgd，选项D错误4(1)v0v0(2)解析(1)电子经过电容器内的电场后，速度要发生变化，设在0kT时间内，穿出B板的电子速度为v1，kTT时间内射出B板的电子速度为v2根据动能定理有：eU0mv12mv02，eU0mv22mv02将U0代入上式，得：v1v0，v2v0；(2)在0kT时间内射出B板的电子在偏转电场中，电子的运动时间：t1侧移量：y1at12，得y1打在荧光屏上的坐标为y1，则y12y1同理可得，在kTT时间内射出B板后电子的侧移量：y2打在荧光屏上的坐标y22y2故这两个发光点之间的距离：yy1y2.