内容正文:
考点巩固卷59
带电粒子在周期性复合场中的运动
建议用时:50分钟
考点序号
考点
题型分布
考点1
带电粒子在交变电场中的直线运动
2单选+3多选+1解答
考点2
带电粒子在交变电场中的偏转运动
3单选+2多选+3解答
考点01:带电粒子在交变电场中的直线运动(2单选+多选+1解答)
一、单选题
1.(2023·全国·模拟预测)一对正对平行金属板上加有如图所示的电压,在两板的中间位置有一点电荷(不计重力),在下列哪一时刻由静止释放该点电荷,它可能永远撞不上金属板( )
A.0 B.末 C.末 D.末
2.(2023·天津和平·耀华中学校考二模)如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上.则t0可能属于的时间段是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
3.(2023·全国·模拟预测)如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。(电子电量为e,不计重力作用)下列说法中正确的是( )
A.若从时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
B.若从时刻释放电子,电子可能在两板间振动
C.若从时刻释放电子,在恰好到达右极板,则到达右极板时电子的为
D.若从时刻释放电子,在时刻到达右极板,则到达右极板时的电子的动能是
4.(2023·安徽滁州·安徽省定远中学校考模拟预测)如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在两极板之间的中点位置,不计重力,下列说法正确的是( )
A.从t=0时刻释放的电子,将始终向右运动,直到打到右极板上
B.从时刻释放的电子,最终将打在左极板上
C.从时刻释放的电子,若出发后T时间内没有撞板,则第一次单向直线运动和第二次单向直线运动的位移大小之比为9:1
D.从时刻释放的电子,最终将一定打在右极板上
5.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)如图所示,两平行正对的金属板A、B间加有交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t0时刻释放该粒子,下列说法正确的是( )
A.,粒子一定打到B板
B.,粒子可能打到A板
C.,粒子一定打到A板
D.,粒子一定打到B板
三、解答题
6.(2023·江苏·模拟预测)飞行时间质谱仪通过探测不同离子到达探测头时间,可以测得离子比荷。如图甲所示,探测头在探测器左端中点。脉冲阀P喷出微量气体,经激光S照射产生不同价位的离子,假设正离子在A极板处初速度为零,AB极板间的加速电压为U0,离子加速后从B板小孔射出,沿中心线方向进入C、D板间的偏转控制区。已知加速电场AB间距为d,偏转极板CD的长度及宽度均为L。设加速电场和偏转电场均为匀强电场,不计离子重力和离子间相互作用。
(1)若偏转电压UCD=0,某比荷为k的离子沿中心线到达探测头,求该离子飞行总时间;
(2)若偏转电压UCD=0,在C、D板间加上垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,要使所有离子均能通过控制区域并从右侧飞出,求这些离子比荷的取值范围;
(3)若偏转电压UCD与时间t的关系如图乙所示,最大值Um=4U0,周期,假设离子比荷为k,并且在t=0时刻开始连续均匀地射入偏转电场。以D极板的右端点为坐标原点,竖直向上为y轴正方向,探测头可在y轴上自由移动,在t=T到时间内,要使探测头能收集到所有粒子,求探测头坐标y随时间t变化的关系。
考点02:带电粒子在交变电场中的偏转运动(3单选+2多选+3解答)
一、单选题
1.(2023·云南·校联考模拟预测)如图甲,一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度v平行于极板进入(记为时刻),同时在两板上加一按图乙变化的电压。已知粒子比荷为k,带电粒子只受静电力的作用且不与极板发生碰撞,经过一段时间,粒子以平行极板方向的速度射出。则下列说法中正确的是( )
A.粒子射出时间可能为 B.粒子射出的速度大小为
C.极板长度满足 D.极板间最小距离为
2.(2023·浙江·模拟预测)在真空中有水平放置的两个平行、正对金属平板,板长为l,两板间距离为d,在两极板间加一交变电压如图乙,质量为m,电荷量为e的电子以速度v0(v0接近光速的)从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计,不考虑电子间的相互作用和相对论效应,则在任意0.2s内( )
A.当时,所有电子都能从极板的右端射出
B.当时,将没有电子能从极板的右端射出
C.当时,有电子从极板右端射出的时间与