| 带电粒子在交变电场中的运动 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-1

第一章 静电场

1.9 带电粒子在电场中的运动

带电粒子在交变电场中的运动

在如图甲所示的平行板电容器$A$$B$两板上加上如图乙所示的交流电压,开始时$B$板的电势比$A$板的高。这时在两板中间的电子由静止在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下列说法正确的是(不计电子重力)$(\qquad)$

["

电子先向$A$板运动,然后向$B$板运动,再返回$A$板做周期性运动

","

电子一直向$A$板运动

","

电子一直向$B$板运动

","

电子先向$B$板运动,然后向$A$板运动,再返回$B$板做周期性运动

"]
[["C"]]

在前半个周期内,$B$板的电势高,电场的方向向右,电子受到的电场力方向水平向左,电子向左做初速度为零的匀加速直线运动,在后半个周期,电场水平向左,电子所受的电场力水平向右,电子向左做匀减速直线运动直到速度为零,然后进入第二个周期,重复之前的运动,由此可知,电子在每个周期内先向左做初速度为零的匀加速直线运动,然后向左做匀减速直线运动,如此反复,由图示图像

所以电子一直向$B$板运动。

故选:$\rm C$

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如图所示,在平面直角坐标系第三象限存在竖直向上的匀强电场,场强大小为;第二象限存在水平向右的匀强电场,场强大小也为;第一象限存在水平向左的匀强电场,场强大小为。一质量为、电荷量为的正离子从 点由静止释放,点位置坐标为(,),不计该离子的重力。 如图甲所示,粒子射线管由平行于轴的平行金属板、组成,、板长度和板间距均为,、板中间有平行于轴的绝缘细管,开口在轴上。粒子源放置在极板左下端,可以沿特定方向发射粒子。当、板加上某一电压时,粒子刚好能以速度水平进入细管,保持速度不变,再进入静电分析器中做匀速圆周运动,已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心,粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为。之后粒子垂直轴进入第四象限(此时对应图乙时刻),施加如图乙所示沿轴方向的交变电场。规定沿轴正方向为电场正方向。已知粒子电荷量大小为,质量为,重力不计。求: 如图为范围足够大的匀强电场的电场强度随时间变化的关系图像。当时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是 如图甲所示,、两极板与交变电源相连,交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示, 板的电势为,质量为,电荷量为的电子仅在电场力作用下,在 时刻从 板的小孔处由静止释放进入两极板间运动,恰好能到达板,则 如图甲所示,真空中相距的两块平行金属板、与电源连接,板接地,板电势变化的规律如图乙所示。将一个质量为电荷量为的粒子在时刻从紧临板小孔处无初速度释放,粒子恰好不能到达板,粒子重力不计。求: 平行板间加如图乙所示的周期性变化的电压,时板带正电,如图甲所示,一带正电的粒子紧靠板,从时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况。粒子运动的速度时间图像正确的是
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