2025版新教材高中物理专项10.7带电粒子在交变电场中的运动课时作业新人教版必修第三册

eq\a\vs4\al(专)eq\a\vs4\al(项)7带电粒子在交变电场中的运动1．如图(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中心M点有一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间改变．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小渐渐减小的时间是()A.0<t<2×10－10sB.2×10－10s<t<4×10－10sC.4×10－10s<t<6×10－10sD.6×10－10s<t<8×10－10s2．(多选)如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间改变的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是()A．若t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B．若t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间来回运动C．若t＝eq\f(T,4)时刻释放电子，电子可能在两板间来回运动，也可能打到右极板上D．若t＝eq\f(3T,8)时刻释放电子，电子必定回到左极板3．[2024·安徽阜阳太和一中联考改编](多选)如图甲所示，平行金属板中心有一个静止的电子(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的改变规律正确的是()4．一质量为m、带电荷量为＋q的微粒放在静电场中，电场强度随时间改变的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下，从t＝0由静止起先运动．则3t0时间内发生的位移为()A．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),m)B．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),4m)C．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)D．eq\f(3qE0t0,2m)[答题区]题号1234答案专项7带电粒子在交变电场中的运动1．答案：D解析：选向右为正方向，依据题图(b)作出粒子运动的v­t图像如图所示．由图像可知选D.2．答案：AC解析：若t＝0时刻释放电子，电子将重复先匀加速后匀减速的运动，直到打到右极板，不会在两极板间做来回运动，所以选项A正确，B错误；若t＝eq\f(T,4)时刻释放电子，电子先做匀加速运动后做匀减速运动，分析易知前eq\f(T,2)内电子可能到达右极板，若前eq\f(T,2)时间内电子未到达右极板，则电子将在两极板间做来回运动，所以选项C正确；同理，若t＝eq\f(3T,8)时刻释放电子，电子有可能到达右极板，也有可能回到左极板，这取决于两板间的距离，所以选项D错误．3．答案：AB解析：分析电子一个周期内的运动状况：0～eq\f(T,4)时间内，因B板电势高，则电子从静止起先向B板做匀加速直线运动；eq\f(T,4)～eq\f(T,2)时间内，沿原方向做匀减速直线运动，eq\f(T,2)时刻速度为零；eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)时间内向A板做匀加速直线运动；eq\f(3T,4)～T时间内向A板做匀减速直线运动．接着重复这种运动．依据匀变速直线运动的v­t图像是倾斜的直线可知，B图符合电子的运动状况，故B正确，C错误．电子做匀变速直线运动时x­t图像应是抛物线，故D错误．依据电子的运动状况，匀加速运动和匀减速运动交替改变，而匀变速运动的加速度不变，a­t图像应平行于横轴，故A正确．4．答案：C解析：0～t0时间内：微粒做匀加速直线运动，a＝eq\f(qE0,m)t0时刻速度v1＝at0＝eq\f(qE0t0,m)t0时间内位移x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)t0～2t0时间内，微粒做匀减速直线运动，加速度大小同0～t0时间段，2t0时刻末速度v2＝v1－at0＝0，t0～2t0时间内位移x2＝v1t0－eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)＝x12t0～3t0重复0～t0的运动，故带电微粒先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动至