2027届新高考物理热点精准复习带电粒子在交变电场中的运动

2027届新高考物理热点精准复习带电粒子在交变电场中的运动考情分析考情分析考点一带电粒子在交变电场中的直线运动1．常见的交变电场：常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。2．常见的题目类型：(1)粒子做单向直线运动。(2)粒子做往返运动。3．思维方法(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，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。(2)从两条思路出发：一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析；二是功能关系。考点一带电粒子在交变电场中的直线运动4．解题技巧(1)按周期性分段研究(2)将a－t图像v－t图像。考点一带电粒子在交变电场中的直线运动例1

(2024·江苏宿迁一中月考)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.0.5s末

C.1s末

D.2s末√考点一带电粒子在交变电场中的直线运动例2

某电场的电场强度E随时间t变化规律的图像如图所示。当t＝0时，在该电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受静电力作用，则下列说法中正确的是A.带电粒子将始终向同一个方向运动B.0～2s内静电力对带电粒子的冲量为0C.2s末带电粒子回到原出发点D.0～2s内，静电力做的总功不为零√考点一带电粒子在交变电场中的直线运动在画速度—时间图像时，要注意以下几点：(1)带电粒子进入电场的时刻。(2)速度—时间图像的斜率表示加速度，因此加速度相同的运动的图像一定是平行的直线。(3)图线与时间轴围成的“面积”表示位移，且在横轴上方所围成的“面积”为正，在横轴下方所围成的“面积”为负。(4)注意对称性和周期性变化关系的应用。(5)图线与横轴有交点，表示此时速度为零；对于运动很复杂，不容易画出速度—时间图像的问题，还应逐段分析求解。总结提升考点二带电粒子在交变电场中的偏转当粒子垂直于交变电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性。1．带电粒子在交变电场中的偏转，通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)的情形。2．研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况。根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等。考点二带电粒子在交变电场中的偏转3．注重全面分析(分析受力特点和运动规律)：抓住粒子运动时间上的周期性和空间上的对称性，求解粒子运动过程中的速度、位移、做功或确定与物理过程相关的临界条件。4．对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，若粒子穿过板间的时间极短，带电粒子穿过电场时可认为是在匀强电场中运动。例3如图a所示，水平放置的两正对、平行金属板A、B间加有如图b所示的交变电压UAB，现有一带电粒子从A板左端边缘以速度v0水平射入电场。粒子电荷量为＋q，质量为m，不计粒子重力。(1)若粒子能够射出电场，已知金属板长度为L，求粒子在电场中的运动时间t；(2)若粒子在t＝0时刻射入电场，经过一段时间后从B板右侧边缘水平射出。①定性画出垂直板方向的速度vy(规定竖直向下为正方向)随时间变化的图像。课时精练A.电压如甲图所示时，在0～T时间内，电子的电势能一直减少B.电压如乙图所示时，在0～

时间内，电子的电势能先增加后减少C.电压如丙图所示时，电子在板间做往复运动D.电压如丁图所示时，电子在板间做往复运动1.如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时，电子在板间运动(假设不与板相碰)，下列说法正确的是√课时精练2.如图甲所示，A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，A板的电势为0，一质量为m、电荷量大小为q的电子仅在静电力作用下，在

时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，恰好到达B板，则√C.电子在两板间做匀加速直线运动D.若电子在

时刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终到达B板课时精练√课时精练4．如图甲所示，足够大的绝缘水平面上静止放置有一质量m＝200g、带正电且电荷量为q＝2.0×10－6

C的小滑块，从t＝0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的周期性变化的电场(向右为电场强度E的正方向)。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s2，小滑块可视为质点，运动过程中电荷量保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是(

)A．小滑块在0～2s内加速度的大小为3m/s2B．小滑块在2～4s内加速度的大小为1m/s2C．小滑块在14s末的速度大小为6m/sD．小滑块在前14s内的位移大小为28m√课时精练√课时精练课时精练7．(2024·江苏省高邮中学期中)如图甲，真空中水平放置的平行金属板MN、PQ间所加交变电压U随时间t的变化图像如图乙所示，U0已知。距离平行板右侧有一足够大的荧光屏，荧光屏距平行板右侧的距离与平行板的长度相等，电子打到荧光屏上形成亮斑。现有大量质量为m、电荷量为＋q的电荷以初速度v0平行于两板沿中线OO′持续不断的射入两板间。已知t＝0时刻进入两板间的电子穿过两板的时间等于所加交变电压的周期T，出射速度偏转了53°，所有粒子均可以从板间射出，忽略电场的边缘效应及重力的影响，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：(1)平行板的长度；(2)板间距离；(3)荧光屏上亮斑离O′点的最大距离。课时精练课时精练课时精练课时精练课时精练课时精练THANKS“”内屏蔽二、静电屏蔽接地导体空腔外部不受内部电荷影响外屏蔽导体内空腔不受外界电荷影响波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。

一、多普勒效应1.定义：2.规律：V波①人与波源都静止,波速为V波=λf波f收=f波②波源静止,,人以V人向波源运动

波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。

一、多普勒效应1.定义：2.规律：①人与波源都静止,波速为V波V波=λf波f收=f波②波源静止,人以V人向波源运动V人

f收=

>f波③波源静止,人以V人远离波源f收=

<f波V0观察者波源

人测得的波速V测=思考：若人不动,波速仍然为V波，波源以V0向人运动？V0但测得的波长λ测=V波波源运动,使观察者感受到的波长发生变化。(V波-V0)TV波(V波-V0)T人收到的频率f收=

>f波反之波源背离人运动，人收到的频率f收=

<f波T波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率发生变化的现象。

一、多普勒效应1.定义：2.规律：①人与波源都静止