（广东专用）高考物理一轮复习 第8章 电场 微专题43 带电粒子在交变电场中的运动试题 粤教版-粤教版高三全册物理试题.doc

43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．1．一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，电场力的功等于0C．4s末带电粒子回到原出发点D．2.5～4s，电场力做功等于02．(多选)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，下图中，反映电子速度v、位移s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．如图3所示，A、B两导体板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A、B两板间加四种电压，它们的UAB－t图线如下列选项所示．其中可能使电子到不了B板的是()图34．(多选)如图4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，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0.已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则()图4A．所有粒子都不会打到两极板上B．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D．只有t＝neq\f(T,2)(n＝0,1,2，…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场5．(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eq\f(l,2)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．如图6甲所示，空间存在水平方向的大小不变、方向周期性变化的电场，其变化规律如图乙所示(取水平向右为正方向)．一个质量为m、电荷量为＋q的粒子(重力不计)，开始处于图中的A点．在t＝0时刻将该粒子由静止释放，经过时间t0，刚好运动到B点，且瞬时速度为零．已知电场强度大小为E0.试求：图6(1)电场变化的周期T应满足的条件；(2)A、B之间的距离；(3)若在t＝eq\f(T,6)时刻释放该粒子，则经过时间t0粒子的位移为多大？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内电场力的功不等于0，B错误.2.5s和4s末，速度的大小方向都相同，电场力做功等于0，所以D正确．]2．AD[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＝eq\f(U0e,d)，所以电子所受的电场力大小不变．由牛顿第二定律F＝ma可知，电子在第一个eq\f(T,4)内向B板做匀加速直线运动；在第二个eq\f(T,4)内向B板做匀减速直线运动，在第三个eq\f(T,4)内反向做匀加速直线运动，在第四个eq\f(T,4)内向A板做匀减速直线运动，所以a－t图象如选项图D所示，v－t图象如选项图A所示；又因匀变速直线运动位移s＝v0t＋eq\f(1,2)at2，所以s－t图象应是曲线．故选项A、D正确，B、C错误．]3．B[加A图电压，电子从A板开始一直向B板做匀加速直线运动；加B图电压，电子开始向B板做匀加速直线运动，再做加速度大小相同的匀减速直线运动，速度减为零后做反向匀加速直线运动及匀减速直线运动，由对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了B板；加C图电压，电子先匀加速运动，再匀减速运动到静止，完成一个周期，所以电子一直向B板运动，即电子一定能到达B板；加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度变化，所以电子也一直向B板运动，即电子一定能到达B板，综上所述可知选项B正确．]