高中物理 選修 31 第三章 3.6 專(zhuān)題:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含答案)_第1頁(yè)
高中物理 選修 31 第三章 3.6 專(zhuān)題:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含答案)_第2頁(yè)
高中物理 選修 31 第三章 3.6 專(zhuān)題:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含答案)_第3頁(yè)
高中物理 選修 31 第三章 3.6 專(zhuān)題:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含答案)_第4頁(yè)
高中物理 選修 31 第三章 3.6 專(zhuān)題:帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含答案)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、.專(zhuān)題:電場(chǎng)補(bǔ)充1-帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1如圖a所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖b所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處假設(shè)在t0時(shí)刻釋放該粒子,粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),并最終打在A板上那么t0可能屬于的時(shí)間段是A0<t0< B. <t0< C. <t0<T DT<t0<2如圖甲所示,兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)豎直裝置,兩板間加上如圖乙所示的交變電壓。時(shí),Q板比P板電勢(shì)高,在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電子所受重力忽略不計(jì),電子在時(shí)間內(nèi)未與兩板相碰,那么電子速度方向向

2、左且速度大小逐漸減小的時(shí)間是A. B. C. D.3如圖,A板的電勢(shì)UA0,B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如下圖。電子只受電場(chǎng)力的作用,且初速度為零,那么 A假設(shè)電子在t0時(shí)刻進(jìn)入的,它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B假設(shè)電子在t0時(shí)刻進(jìn)入的,它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上C假設(shè)電子在tT/8 時(shí)刻進(jìn)入的,它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上D假設(shè)電子是在tT/4時(shí)刻進(jìn)入的,它將時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)4 如圖甲所示,平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子不計(jì)重力,兩板間間隔 足夠大當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后,在以下圖中,反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t

3、的變化規(guī)律可能正確的選項(xiàng)是 甲 乙5如下圖,A、B兩導(dǎo)體板平行放置,在t0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放電子的重力忽略不計(jì)分別在A、B兩板間加四種電壓,它們的UABt圖線如以下四圖所示其中可能使電子到不了B板的是6如下圖為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象。當(dāng)t0時(shí),在電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C帶電粒子在0-3s內(nèi)的初、末位置間的電勢(shì)差為零D0-2s內(nèi),電場(chǎng)力的總沖量為零,電場(chǎng)力的總功不為零7不考慮重力作用,從t0時(shí)刻開(kāi)場(chǎng),以下各種隨時(shí)間變化的電場(chǎng)中哪些能使原來(lái)靜止的帶電粒子

4、做單向直線運(yùn)動(dòng)8如以下圖所示,為一組間距d足夠大的平行金屬板,板間加有隨時(shí)間變化的電壓如下圖,設(shè)U0和T。A板上O處有一靜止的帶電粒子,其帶電量為q,質(zhì)量為m不計(jì)重力,在t = 0時(shí)刻起該帶電粒子受板間電場(chǎng)加速向B板運(yùn)動(dòng),途中由于電場(chǎng)反向,粒子又向A板返回粒子未曾與B板相碰。1當(dāng)Ux=2U0時(shí)求帶電粒子在t=T時(shí)刻的動(dòng)能;2為使帶電粒子在t=T時(shí)刻恰能能回到O點(diǎn),Ux等于多少?at0.25T0.5T0.75TT2E0E0E02E009一電荷量為qq0、質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)的作用下,在t0時(shí)由靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng),場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如下圖。不計(jì)重力,求在t0到tT的時(shí)間間隔內(nèi)1粒子位移的大小和

5、方向;2粒子沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。10如圖甲所示,兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間間隔 相等,板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng),電場(chǎng)方向與兩板垂直,不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng),粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能均為Ek0。t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)。那么A所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)Bt=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上C所有粒子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中最大動(dòng)能都不可能超過(guò)2Ek0D假設(shè)入射速度加倍成2v0,那么粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0相比必定減半11一對(duì)平行金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),兩板間距為d,質(zhì)量為m,電荷量為e的電

6、子從平行板左側(cè)以速度v0沿兩板的中線不斷進(jìn)入平行板之間,兩板間所加交變電壓uAB如下圖,交變電壓的周期,所有電子都能穿過(guò)平行板,且最大偏距的粒子剛好從極板的邊緣飛出,不計(jì)重力作用,那么A.所有電子都從右側(cè)的同一點(diǎn)分開(kāi)電場(chǎng)B.所有電子分開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度都是v0C.t0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子,分開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能最大D.tT/4時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子,在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)最大側(cè)位移為d/1612如圖甲所示,兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間間隔 相等,板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng),電場(chǎng)方向與兩板垂直,在t=0時(shí)刻,一不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng),粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度為V0,t=T時(shí)刻粒子

7、剛好沿MN板右邊緣射出電場(chǎng)那么A.該粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定是沿垂直電場(chǎng)方向的B.在tT/2時(shí)刻,該粒子的速度大小為2V0C.假設(shè)該粒子在T/2時(shí)刻以速度V0進(jìn)入電場(chǎng),那么粒子會(huì)打在板上D.假設(shè)該粒子的入射速度變?yōu)?V0,那么該粒子仍在t=T時(shí)刻射出電場(chǎng)13如圖甲所示,在平行板電容器A、B兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓,t=0時(shí)A板電勢(shì)比B板高,兩板中間靜止一電子,設(shè)電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不與兩板相碰撞,而且電子只受電場(chǎng)力作用,規(guī)定向左為正方向,那么以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A、假設(shè)t=0時(shí)刻釋放電子,那么電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖一所示,該電子一直向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),B、假設(shè)t=T/8時(shí)刻釋放

8、電子,那么電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖二所示,該電子一直向著B(niǎo)板勻加速直線運(yùn)動(dòng)C、假設(shè)t=T/4時(shí)刻釋放電子,那么電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖如圖三所示,該電子在2T時(shí)刻在出發(fā)點(diǎn)左邊D、假設(shè)t=3T/8時(shí)刻釋放電子,在2T時(shí)刻電子在出發(fā)點(diǎn)的右邊1410分在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓Uo,其周期是T。現(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度vo從兩板中央射入。電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力,求:甲乙1假設(shè)電子從t=0時(shí)刻射入,在半個(gè)周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出,那么電子飛出時(shí)速度的大小。2假設(shè)電子從t=0時(shí)刻射入,恰能平行于金屬板飛出,那么金屬板至少多長(zhǎng)?3假設(shè)電子從t=

9、T/4時(shí)刻射入,恰能從兩板中央平行于板飛出,那么兩板間距至少多大?15如圖甲所示,程度放置的平行金屬板A和B的間隔 為d,它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN,如今A、B板上加上如圖乙所示的方波形電壓,電壓的正向值為,反向電壓值為/2,且每隔T/2變向1次?,F(xiàn)將質(zhì)量為m的帶正電,且電荷量為q的粒子束從AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向OO射入,設(shè)粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時(shí)間均為T(mén)。不計(jì)重力的影響,試問(wèn):1定性分析在t=0時(shí)刻從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子,在垂直于金屬板的方向上的運(yùn)動(dòng)情況。2在距靶MN的中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中?3要使粒子能全部打在靶MN上,電壓的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件

10、?寫(xiě)出、m、d,q、T的關(guān)系式即可16如圖甲所示,M、N為程度放置的平行板電容器的兩個(gè)極板,兩極板間距d=0.1m,兩極板間的電壓U=12.5V,O為上極板中心的小孔,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,在y軸方向上,0y2m區(qū)間存在方向與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)PQ為電場(chǎng)區(qū)域的上邊界,在x軸方向上,電場(chǎng)范圍足夠大。假設(shè)規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示?,F(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子,在t=0時(shí)刻從緊靠M級(jí)板中心O處無(wú)初速釋放,經(jīng)過(guò)小孔O進(jìn)入N板上方的交變電場(chǎng)中,粒子的比荷q/m=1×102C/kg,不計(jì)粒子重力。求:1粒子進(jìn)入交變電場(chǎng)時(shí)的速度。2粒子在兩板之間飛

11、行的時(shí)間。3粒子在8×10-3s末的位置坐標(biāo)。4粒子分開(kāi)交變電場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向。#;參考答案1B【解析】試題分析:假設(shè)0t0,帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向右運(yùn)動(dòng)的間隔 大于向左運(yùn)動(dòng)的間隔 ,最終打在B板上,所以A錯(cuò)誤假設(shè)<t0<,帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向左運(yùn)動(dòng)的間隔 大于向右運(yùn)動(dòng)的間隔 ,最終打在A板上,所以B正確假設(shè)<t0<T,帶正電粒子先加速向A板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如

12、此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向左運(yùn)動(dòng)的間隔 小于向右運(yùn)動(dòng)的間隔 ,最終打在B板上,所以C錯(cuò)誤假設(shè)T<t0<,帶正電粒子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向右運(yùn)動(dòng)的間隔 大于向左運(yùn)動(dòng)的間隔 ,最終打在B板上,所以D錯(cuò)誤應(yīng)選:B考點(diǎn):帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。2D【解析】試題分析:過(guò)程中,Q板比P板電勢(shì)高,電場(chǎng)方向向左,所以電子所受電場(chǎng)力方向向右,電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度逐漸增大A不符合題意; 過(guò)程中,電場(chǎng)方向向右,電子所受的電場(chǎng)力方向向左,電子先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知時(shí)速度為零,只有向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故BC錯(cuò)誤;在,電子

13、所受電場(chǎng)力向右,電子向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)故D正確考點(diǎn):考察了帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3ACD【解析】電子假設(shè)是在t0時(shí)刻進(jìn)入,先受向上的電場(chǎng)力作用,加速向上運(yùn)動(dòng),之后受向下的電場(chǎng)力作用做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間圖像:A對(duì),B錯(cuò);假設(shè)0t,電子先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng),每次向上運(yùn)動(dòng)的間隔 大于向下運(yùn)動(dòng)的間隔 ,最終打在B板上,C 對(duì);假設(shè)電子是在tT/4時(shí)刻進(jìn)入的先加速向B板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至零;然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至零;如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)。每次向上運(yùn)動(dòng)的間隔 等于向下運(yùn)動(dòng)的間隔 ,做往復(fù)運(yùn)動(dòng),D對(duì);故答案選ACD。此題考察帶電粒子

14、在周期性電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,關(guān)鍵是分析電子的運(yùn)動(dòng)情況4AD【解析】試題分析:由圖像知:兩板所加的電壓為時(shí),兩板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)且場(chǎng)強(qiáng)大小為,當(dāng)兩板所加電壓為時(shí),兩板間電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)且場(chǎng)強(qiáng)大小為,電子在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)第一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第二個(gè)內(nèi),做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零,第三個(gè)內(nèi)反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第四個(gè)內(nèi)做反向勻減速直線運(yùn)動(dòng),回到出發(fā)點(diǎn),AD正確??键c(diǎn):此題考察帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。5B【解析】試題分析:加A圖所示電壓,電子一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;加B圖所示電壓電子先勻加速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間,后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間,至速度為0,再反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間,再勻減速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)

15、間,至速度為0,B正確;加C圖所示電壓電子先勻加速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間,后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間至速度為0,再做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中方向不變,C錯(cuò)誤;加D圖所示電壓電子先加速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間,后做減速直線運(yùn)動(dòng)t0時(shí)間至速度為0,再做加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中方向不變,D錯(cuò)誤??键c(diǎn):帶點(diǎn)粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),平行板電容器。6C【解析】設(shè)程度向右為正方向,設(shè)粒子帶正電,設(shè)0-1s內(nèi):電場(chǎng)程度向左,帶電粒子受到的電場(chǎng)力程度向左,粒子將向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)1-2s內(nèi):電場(chǎng)程度向右,粒子受到的電場(chǎng)力程度向右,粒子將向左先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)即在1-1.5s內(nèi)往左勻減速,在1.5-2s內(nèi)往右勻加速1-1.

16、5s內(nèi) 15-2s內(nèi) 2-3s內(nèi):電場(chǎng)程度向左,粒子受到的電場(chǎng)力程度向左,粒子將向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 即3s時(shí)速度恰好減小為0,這1s內(nèi)物體往右運(yùn)動(dòng)的位移為:1s15s2s3s做出0-3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)草圖,可知3s時(shí)物體恰好回到出發(fā)點(diǎn),所以AB錯(cuò)誤C正確;0-2s內(nèi)電場(chǎng)力的沖量,D錯(cuò)誤。7AC【解析】考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。分析:此題的關(guān)鍵是根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況分析加速度的變化情況,再分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)加速度的對(duì)稱(chēng)性找到速度為零的時(shí)刻,只要粒子的速度方向不改變,粒子就做單一方向的運(yùn)動(dòng)。解答:粒子僅受電場(chǎng)力作用, A、由圖象可知:在0 - 的過(guò)程中,粒子做加速度為 的勻加速直線運(yùn)動(dòng),

17、在 T 的過(guò)程中,粒子做加速度為- 的勻減速直線運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻速度剛好減為零,然后重復(fù)剛剛的運(yùn)動(dòng),所以A是做單一方向的直線運(yùn)動(dòng);B、由圖象可知:在0 - 的過(guò)程中,粒子做加速度為 的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在的過(guò)程中,粒子做加速度為 的勻減速直線運(yùn)動(dòng),那么在 時(shí)刻速度為零,此后反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以B不是做單一方向的直線運(yùn)動(dòng);C、由圖象可知:在0 - 的過(guò)程中,粒子做加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng),在- T的過(guò)程中,粒子做加速度越來(lái)越大的變減速運(yùn)動(dòng),由于加速度具有對(duì)稱(chēng)性,所以T時(shí)刻速度剛好減為零,然后重復(fù)剛剛的運(yùn)動(dòng),所以C是做單一方向的直線運(yùn)動(dòng);D、由圖象可知:在0- 的過(guò)程中,粒子做加速度加速度越來(lái)越小的變

18、加速運(yùn)動(dòng),在 - 過(guò)程中,粒子做加速度越來(lái)越大的變減速運(yùn)動(dòng),由于加速度具有對(duì)稱(chēng)性,所以 時(shí)刻速度剛好減為零, - 過(guò)程中加速度為負(fù)值,所以粒子反向做加速度運(yùn)來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng),所以D不是做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)。應(yīng)選AC。812【解析】試題分析:1根據(jù)牛頓第二定律可得:當(dāng)極板間為正向電壓時(shí),反向電壓時(shí)加速度:,加速過(guò)程末速度為:,所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:減速過(guò)程末速度為:故動(dòng)能為:2加速過(guò)程的位移為: ,減速過(guò)程中位移為:,還知道,要使得粒子恰能回到O點(diǎn),那么,由上面四式,得因?yàn)?,所以考點(diǎn):考察了帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用91,它的方向沿初始電場(chǎng)正方向2tT/4【

19、解析】解法一:粒子在0T/4、T/4T/2、T/23T/4、3T/4T時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度分別為a1、a2、a3、a4,由牛頓第二定律得由此得帶電粒子在0T時(shí)間間隔內(nèi)運(yùn)動(dòng)的at圖像如圖a所示,對(duì)應(yīng)的vt圖像如圖b所示,其中vt0.25T0.5T0.75TTv1v10圖(b)at0.25T0.5T0.75TT2qE0/mqE0/m2qE0/mqE0/m0圖(a)由圖b可知,帶電粒子在t0到tT時(shí)的位移為聯(lián)立解得:,它的方向沿初始電場(chǎng)正方向。2由圖b可知,粒子在t3T/8到t5T/8內(nèi)沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng),總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 4分解法二:帶電粒子在粒子在0T/4、T/4T/2、T/23T/

20、4、3T/4T時(shí)間間隔內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度分別為a1、a2、a3、a4,由牛頓第二定律得、 每個(gè)式子1分設(shè)粒子在tT/4、tT/2、t3 T/4、tT時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4,那么有、 每個(gè)式子1分設(shè)帶電粒子在t0到tT時(shí)的位移為s,有 4分解得 2分它的方向沿初始電場(chǎng)正方向。 1分2由電場(chǎng)的變化規(guī)律知,粒子從tT/4時(shí)開(kāi)場(chǎng)減速,設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1粒子速度為零,有 ,解得 t1T/8 1分粒子從tT/2時(shí)開(kāi)場(chǎng)加速,設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t2粒子速度為零,有,解得 t2T/8 1分設(shè)粒子從t0到tT內(nèi)沿初始電場(chǎng)反方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,有t 1分解得tT/4 1分【考點(diǎn)定位】考察帶電粒子在交變電

21、場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)。10AC【解析】試題分析:時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng),沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng),說(shuō)明豎直方向分速度變化量為零,根據(jù)動(dòng)量定理,豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍;故所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng),A正確;由于t=0時(shí)刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動(dòng),豎直方向的分位移最大,故所有粒子最終都不會(huì)打到極板上,B錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大,為;根據(jù)分位移公式,有:,由于,故:,故,故C正確;加倍前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的偶數(shù)倍時(shí),入射速度加倍成2v0,側(cè)向位移與v0一樣,D錯(cuò)誤;考點(diǎn)

22、:考察了帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)11BD【解析】試題分析:電子進(jìn)入電場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),不同時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子豎直方向分速度圖象如圖,根據(jù)圖象的“面積大小等于位移可知,各個(gè)電子在豎直方向的位移不全一樣,故所有電子從右側(cè)的分開(kāi)電場(chǎng)的位置不全一樣故A錯(cuò)誤由圖看出,所有電子分開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向分速度vy=0,速度都等于v0,故B正確由上分析可知,電子分開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度都一樣,動(dòng)能都一樣故C錯(cuò)誤時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子,在時(shí)刻側(cè)位移最大,最大側(cè)位移為 在t=0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的電子側(cè)位移最大為,那么有: 聯(lián)立得:故D正確應(yīng)選BD考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).12A【解析】試題分析:設(shè)板間距為;不管電場(chǎng)方向如何,

23、粒子進(jìn)入板間后在程度方向不受力,一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以。假設(shè)初速度變?yōu)槟敲唇?jīng)過(guò)就會(huì)射出電場(chǎng),選項(xiàng)D錯(cuò)。在豎直方向,為勻加速直線運(yùn)動(dòng),末速度,偏移量,在時(shí)間內(nèi)豎直方向?yàn)閯驕p速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向末速度,即末速度為程度方向,與電磁方向垂直,選項(xiàng)A對(duì)。那么分開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的偏移量為,整理可得,即時(shí)刻的豎直速度,合速度為,選項(xiàng)B錯(cuò)。假設(shè)粒子在時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng),只不過(guò)偏轉(zhuǎn)方向相反,仍會(huì)在從PQ右邊緣射出,選項(xiàng)C錯(cuò)??键c(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)13CD【解析】試題分析:t=0時(shí)刻,A板電勢(shì)高,電子釋放后向左運(yùn)動(dòng),電子先向左加速運(yùn)動(dòng),然后向左減速運(yùn)動(dòng),重復(fù)該過(guò)程,一直向左運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;t=T/8時(shí)刻釋放電子,電子

24、先向左加速運(yùn)動(dòng),再向左減速運(yùn)動(dòng),然后向右加速運(yùn)動(dòng),再向右減速勻速,一個(gè)周期時(shí)總位移向左,B錯(cuò)誤;t=T/4時(shí)刻,電子先向左加速,然后向左減速,再向右加速,然后向右減速,做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng),在t=2T時(shí)刻位于出發(fā)點(diǎn)左側(cè),C正確;t=3T/8時(shí)刻釋放電子,作出其v-t圖像,由圖像知,在2T時(shí)刻電子在出發(fā)點(diǎn)右側(cè),D正確??键c(diǎn):此題考察對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析。141 2 3【解析】試題分析:1由動(dòng)能定理: 2分解得 1分2電子從t=0時(shí)刻射入且恰能平行于金屬板飛出,那么電子至少要在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期。電子平行于金屬板方向勻速運(yùn)動(dòng),那么: 2分3電子從t=T/4時(shí)刻射入且恰能從兩板中央平行于板飛出,那么電子在垂直于金屬板方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。那么;加速度: 2分 電子在T/4時(shí)間內(nèi)的位移: 2分 所以 1分考點(diǎn):此題考察動(dòng)能定理和類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。151見(jiàn)解析23【解析】試題分析:1時(shí)間內(nèi),帶正

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