内容正文:
第11讲 带电粒子在交变电场中的运动
【技巧点拨】
带电粒子在交变电场中运动问题分析技巧
带电粒子在交变电场中的运动,通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化且不计重力的情形。若电压按正弦规律变化,也只讨论电荷在电场中运动时间远小于电场变化周期的情形,此类电场在同一时刻可看成匀强电场。
处理此类问题要紧抓下面三点:
(1)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,求解粒子运动过程的速度、位移、做功或确定过程的临界点。
(2)分析问题时要从力和运动的关系出发,结合牛顿定律或功能关系,列式求解。
(3)明确此类题型的三种情况:①粒子做单向的直线运动(一般用牛顿运动定律求解);②粒子做往返运动(一般分段研究);③粒子做偏转运动(一般用运动的分解方法求解)。
【对点题组】
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.带电微粒只在电场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0~1 s内的加速度与1 s~2 s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1 s内的位移与第3 s内的位移相同
2.如图甲所示,在间距足够大的平行金属板A、B之间有一电子,在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压,在t=0时刻电子静止且A板电势比B板电势高,则( )[来源:Zxxk.Com]
A.电子在A、B两板间做往复运动
B.在足够长的时间内,电子一定会碰上A板
C.当t=时,电子将回到出发点
D.当t=时,电子的位移最大
3.如图所示,两金属板(平行)分别加上如下图中的电压,能使原来静止在金属板中央的电子(不计重力)有可能做往返运动的电压图象应是(设两板距离足够大)( )
[来源:学科网]
4.如图甲所示,在平行金属板M、N间加有如图乙所示的电压.当t=0时,一个电子从靠近N板处由静止开始运动,经1.0×10-3s到达两板正中间的P点,那么在3.0×10-3s这一时刻,电子所在的位置和速度大小为( )
A.到达M板,速度为零 B.到达P点,速度为零
C.到达N板,速度为零 D.到达P点,速度不为零
5.如图甲所示,两块平行金属板,相距为d,加上如图乙所示的方波形电压,电压的最大值为U,周期为T.现有一离子束,其中每个粒