小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com培优点5带电粒子在交变场中的运动目标要求1.对带电粒子在交变电场中的运动问题,会分过程进行受力分析、运动分析,并结合v-t图像求解问题。2.掌握带电粒子在交变电、磁场中运动问题的分析方法,熟悉带电粒子运动的常见模型。考点一带电粒子在交变电场中的运动处理带电粒子在交变电场中运动的问题时,对带电粒子进行受力分析,判断带电粒子在每一段的运动情况,画出粒子在电场方向的v-t图像、运动示意图,结合图像去分析粒子的运动情况,在v-t图像中,图线与t轴所围面积表示沿电场方向粒子的位移。带电粒子在交变电场中沿电场强度方向的运动常见的v-t图像如图所示。例1(2023·江州市期末苏苏)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U,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=刻射入时电场,经过一段时间后从A板右侧边缘水平射出,则板长L和两板间距d分别满足什么条件?(3)若金属板足够长,要求t=0时刻射入的粒子打到B板时动能最大,则两板间距d应当满足什么条件?答案(1)(2)L=nv0T(n=1,2,3…)d≥(3)d=(n=0,1,2,3…)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解析(1)根据意可知,粒子在中的水平方向上做速直,若粒子能射出题电场匀线运动够电,粒子在中的场则电场运动时间为t=(2)根据意可知,若粒子在题t=刻射入,且一段后能时电场经过时间够从A板右水平侧边缘射出,在直方向上,粒子在~,做向下的加速直,在~,向下做则竖时间内匀线运动时间内速直,由性可知,粒子在,直分速度小到匀减线运动对称时竖减0,此,粒子未打到时B板上,然后在~T,向上做加速直,在时间内匀线运动T~,向上做速直,时间内匀减线运动由性可知,在,粒子可能恰好回到对称时A板,且直分速度边缘竖为0,由上述分析可知,板距两间d足件:满条d≥2×a()2由牛第二定律可得顿a=立解得联d≥。粒子也可能在T,T,……时从A板射出边缘粒子在中的电场运动时间为t1=nT(n=1,2,3…)板则长为L=v0t1=nv0T(n=1,2,3…)(3)根据意可知,若粒子题从t=0刻入,在时进电场0~,做向下的加速直时间内匀线运动,在~T,向下做速直,由性可知,在时间内匀减线运动对称T刻,粒子直分速度小到时竖减0,要求粒子打到B板能最大,粒子打到时动则B板,直分速度最大,即粒子在,,时竖…,恰好打到时B板,有则d=(2n+1)×()2(n=0,1,2,3…)解得d=(n=0,1,2,3…)。考点二带电粒子在交变电、磁场中的运动此类问题是场在时间上的组合,电场或磁场往往具有周期性,粒子的运动也往往具有周期性。这种情况下要仔细分析带电粒子的受力情况和运动过程,弄清楚带电粒子在每一时间段内在电场、磁场中各处于什么状态,做什么运动,画出一个周期内的运动轨迹,确定带电粒子的运动过程,选择合适的规律进行解题。例2(多选)(2023·重北西南大附中庆碚学检测)如图甲所示的平行金属极板M、N之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场,取垂直纸面向外为磁场正方向,磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图乙所示,取垂直极板向上为电场正方向,电场强度E随时间t周期性变化的规律如图丙所示。t=0.5t0时,一不计重力、带正电的粒子从极板左端以速度v沿板间中线平行极板射入板间,最终平行于极板中线射出,已知粒子在t=1.5t0时速度为零,且整个运动过程中始终未与两极板接触,则下列说法正确的是()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.粒子可能在2.5t0时刻射出极板B.极板间距不小于+C.极板长度为(n=1,2,3…)D.=解题指导答案ABD解析根据意可知,在题0.5t0~t0,粒子在磁中做速周,因内场匀圆运动t=1.5t0速度时为零,故t=t0,水平速度一定零,所以粒子在时为0.5t0~t0了周,在内转t0~1.5t0,粒子在内中向下做速到速度零,在电场减运动为1.5t0~2t0,粒子在中向上做加速到速度内电场运动为v,在2t0~2.5t...