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《專題：帶電粒子在交變電場中的運動》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專題：帶電粒子在交變電場中的運動【知識歸納】1、電場的大小和方向隨時間作周期性變化，這樣的電場叫做交變電場。2、帶電粒子在交變電場中的受力情況隨時間作周期性變化，需清楚地了解位移、速度、加速度和電場力之間的關(guān)系；解題時要把握住帶電粒子進場的初始條件，然后根據(jù)電場的變化情況對粒子的運動進行逐段研究。3、解決交變電場問題的常用方法是：圖像法和運動的獨立性原理。【典型例題】一、基本模型，熟練掌握tuABT2TU0-U0圖1圖2tuAB2TU0-U0TtuABT2TU0-U0圖3情景一：在平行板電容器兩板上加如圖1所示交變電壓，開始A板
2、電勢高，原來靜止在兩板中間的正粒子自零時刻在電場力作用下開始運動，設(shè)兩板間距離足夠大，試分析粒子的運動性質(zhì)。圖4tuABT2TU0-U0AB情景二：若將上述電壓波形改為如圖2所示，則粒子的運動情況怎樣？變式：若將圖1電壓波形改為如圖3所示正弦波，圖2電壓波形改為如圖4余弦波，則粒子的運動情況怎樣？1、平行板間加如圖5（甲）所示周期性變化的電壓，重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央，從t＝0時刻開始將其釋放，運動過程中無碰板情況。圖5（乙）中，能定性描述粒子運動的速度圖象的是 ?。ā 。﹖T/2T
3、3T/22TUU0－U00圖5（甲）vt0Avt0Bvt0Dvt0C圖5（乙）2、在平行板電容器的正中央有一電子處于靜止狀態(tài)，第一次電容器極板上加的電壓是u1=Umsinωt，第二次極板上加的電壓是u2=Umcosωt，那么在電場力的作用下（假設(shè)交變電流的頻率很高，極板間的距離較寬） ?。ā 。〢．兩次電子都做單向直線運動 B．兩次電子都做振動? C．第一次電子做單向直線運動，第二次電子做振動? D．第一次電子做振動，第二次電子做單向直線運動二、借助圖象，直觀展示3、如圖6(甲)所示，在兩塊相距d=5
4、0cm的平行金屬板A、B間接上U=100V的矩形交變電壓，如圖6(乙)在t=0時刻，A板電勢剛好為正，此時正好有質(zhì)量m=10-17kg，電量q=10-16C的帶正電微粒從A板由靜止開始向B板運動，不計微粒重力，在t=0.044s時，微粒離A板的水平距離是多少？微粒經(jīng)多長時間到達B板？t(×10-2s)12340U(V)100-100圖6(乙)圖6(甲)4、兩塊水平平行放置的導體板如圖7(甲)所示，大量電子（質(zhì)量m、電量e）由靜止開始，經(jīng)電壓為U0的電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間。當兩板均不帶電時，這
5、些電子通過兩板之間的時間為3t0；當在兩板間加如圖7(乙)所示的周期為2t0，幅值恒為U0的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過。問：⑴這些電子通過兩板之間后，側(cè)向位移（沿垂直于兩板方向上的位移）的最大值和最小值分別是多少？4t0t03t02t0t0U0UU0圖7(乙)圖7(甲)⑵側(cè)向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時的動能之比為多少？借助
