第九章　第6練　專題強(qiáng)化：帶電粒子在交變電場中的運動-2025高中物理大一輪復(fù)習(xí)

1．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。開始A板的電勢比B板高，此時兩板中間原來靜止的電子在靜電力作用下開始運動。設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞，向A板運動時為速度的正方向，則下列圖像中能正確反映電子速度變化規(guī)律的是(其中C、D兩項中的圖線按正弦函數(shù)規(guī)律變化)()2．(多選)如圖甲，真空中的兩平行金屬板間距為d、板長為L。A、B兩板間加上如圖乙所示的方波形電壓。在t＝0時刻，一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以初速度v0從兩板正中間沿板方向射入電場，并在t＝T時刻從板間射出，不計電子重力。下列說法正確的是()A．電子沿板方向做加速運動B．板間距離必須滿足d≥Teq\r(\f(eU0,2m))C．電子從板間射出時機(jī)械能增加eU0D．電子從板間射出時的速度大小為v03.(2023·浙江省三模)如圖所示，在一對平行金屬板MN、PQ加電壓，兩板間形成勻強(qiáng)電場，忽略邊緣效應(yīng)，兩板邊緣連線外面的電場忽略不計，電壓按正弦規(guī)律變化，變化周期為T。某時刻有一帶電粒子沿兩板間的中線OO′以初速度為v0射入電場，經(jīng)t＝2T時間粒子離開電場。則以下說法中正確的是()A．粒子一定從O′點離開電場B．粒子離開電場時的速度一定大于v0C．粒子離開電場時的速度可能小于v0D．粒子在0～T內(nèi)的位移一定等于在T～2T內(nèi)的位移4．(2023·云南省聯(lián)考)如圖甲，一帶電粒子沿平行板電容器中線MN以速度v平行于極板進(jìn)入(記為t＝0時刻)，同時在兩板上加一按圖乙變化的電壓。已知粒子比荷為k，帶電粒子只受靜電力的作用且不與極板發(fā)生碰撞，經(jīng)過一段時間，粒子以平行極板方向的速度射出。則下列說法中正確的是()A．粒子射出時間可能為t＝4sB．粒子射出的速度大小為2vC．極板長度滿足L＝3vn(n＝1,2,3，…)D．極板間最小距離為eq\r(\f(3kU0,2))5．(多選)(2024·江蘇省模擬)如圖甲所示，直線加速器由一個金屬圓板(序號為0)和多個橫截面積相同的金屬圓筒組成，序號為奇數(shù)的圓筒和電源的一極相連，圓板和序號為偶數(shù)的圓筒和該電源的另一極相連，交變電源兩極間電勢差的變化規(guī)律如圖乙所示。若電壓的絕對值為U，電子電荷量大小為e，電子通過圓筒間隙的時間可以忽略不計。在t＝0時刻，圓板中央的一個電子在圓板和圓筒之間的電場中由靜止開始加速，沿中心軸線沖進(jìn)圓筒1，電子在每個圓筒中運動的時間均小于T，且電子均在電壓變向時恰從各圓筒中射出，不考慮相對論效應(yīng)，則()A．在t＝eq\f(5T,4)時奇數(shù)圓筒相對偶數(shù)圓筒的電勢差為負(fù)值B．由于靜電屏蔽作用，圓筒內(nèi)不存在電場C．電子運動到第n個圓筒時動能為(n－1)eUD．第n個和第n＋1個圓筒的長度之比為eq\r(n)∶eq\r(n＋1)6.(2023·黑龍江哈爾濱哈九中三模)實驗小組用如圖甲所示裝置研究帶電粒子在兩個平行金屬板間的運動，已知板長為L，兩板間距d未知，將放射源P靠近平行金屬板，放射出的帶電粒子沿平行金屬板A、B的中軸線MN射入板間，平行金屬板A、B間加有如圖乙所示的交變電壓，已知電壓U0，周期T未知，當(dāng)電壓穩(wěn)定時，板間是勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以eq\f(8,5)v0的速率在eq\f(3,8)T時刻從M點進(jìn)入板間，T時刻離開金屬板，運動過程中恰好不與金屬板碰撞(粒子重力忽略不計)。求：平行板A、B的間距d是多少？7．(2023·江蘇南京市期中)如圖甲所示，電子槍連續(xù)不斷均勻地發(fā)出電子(設(shè)電子的初速度為零)，經(jīng)加速電壓為U1的加速電場加速后由小孔穿出，沿兩個距離為d的水平金屬板A、B間的中線射入偏轉(zhuǎn)電場，A、B兩板間加如圖乙所示的周期性變化的電壓UAB，電壓變化周期為T，正半周UAB為U0，負(fù)半周UAB為－3U0。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為－e，A、B極板長為eq\r(\f(eU1T2,2m))，所有電子都能離開偏轉(zhuǎn)電場，不計電子的重力及電子間的相互作用力。求：(1)電子