第15讲带电粒子在交变电场中的运动

1、第十五讲 带电粒子在交变电场中的运动交变电场：电场强度不断随时间改变的电场。分析带电粒子在交变场中运动的方法：画速度图像分析运动的方法；运动分解化曲为直的方法 考点1：交变电场中的直线运动此类问题的常见情境是：在一对面积较大的平行金属板之间加一交变电场，从某一时刻将带电粒子释放于电场中，粒子在电场力的作用下做直线运动。常出现的一些变化是：1释放位置、时刻不同；2所加电压波形变化。U-t图a-t图V-t图【例1】（2011安徽）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

2、，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（ ）A0t0 T/4 BT/2t0 3T/4C3T/4t0 T DTt0 0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示，不计重力。求在t=0到t=T的时间间隔内：（1）粒子位移的大小和方向（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间 2.如图所示，A、B两导体板平行放置，在t0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UABt图线如下列四图所示其中可能使电子到不了B板的是（ ） 3. (多选)(滕州市校级模拟)如图甲所示，两平行金属板MN、PQ

3、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（ ）A所有粒子最终都垂直电场方向射出电场Bt=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0D若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半4.(多选)（2014孝南区校级模拟）一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平

4、行板之间，两板间所加交变电压uAB如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则( )A.所有电子都从右侧的同一点离开电场 B.所有电子离开电场时速度都是v0C. t0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大D. tT/4时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为d/165.（多选）（2015山东）如图甲，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。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在时间内运动的描述，正确的是( ) A.末速度大小为 B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了 D.克服电场力做功为6.(2013广州质检)如图所示，A、B两板竖直放置，两板之间的电压U1=100V，M、N的两板水平放置，两板之间的距离d=0.1m，板长L=0.2m一个质量m=210-12kg、电荷量q=+110-8C的带电粒子（不计重力）从靠近A板处由静止释放，经加速电场加速后从B板的小孔穿出，沿着M、N两极之间加上如图2所示的偏转电压，当t=T/4时，带电粒子刚开始进入偏转电场求：（1）带电粒子从B板的小孔穿出时的速度为多大？（2）要使带电粒子能够从M、N两板之间（不沿中轴线