模型44 带电粒子在交变电场中运动模型（原卷版）.docxVIP

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模型44带电粒子在交变电场中运动模型

必威体育精装版高考题

1（2011安徽理综卷第18题）图（a）为示波管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压按图（b）所示的规律变化，在电极XX’之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是

【参考答案】B

【名师解析】：此题考查示波管。带电粒子在电场中的运动等知识点。由电极YY’之间所加的电压按图（b）所示的规律变化可知，在y方向图形从y=0开始且向+y方向运动；由在电极XX’之间所加的电压按图（c）所示的规律变化可知，在x方向图形从-x半个周期开始，所以在荧光屏上会看到的图形是B。

答案：B

2（2010·江苏物理）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k1)。电压变化的周期为2τ，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。

（1）若，电子在0—2r时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；

（2）若电子在0—2r时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系；

（3）若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值。

【名师解析】：.

（1）电子在0~τ时间内做匀加速直线运动，加速度大小a1=，=1\*GB3①

位移x1=a1τ2。=2\*GB3②

在τ~2τ时间内先做匀减速直线运动，后反向做匀加速直线运动，

加速度大小a2=，=3\*GB3③

初速度大小v1=a1τ。=4\*GB3④

匀减速直线运动阶段位移x2=。=5\*GB3⑤

依据题意，dx1+x2

解得d。=6\*GB3⑥

（2）在2nτ~(2n+1)τ,(n=0,1,2,……,99)时间内

速度增量△v1=a1τ⑦

在(2n+1)τ~2(n+1)τ,(n=0,1,2,……,99)时间内

加速度的大小 a2′=

速度增量 △v2=-a2′τ ⑧

(a)当0≤t-2nττ时

电子的运动速度 v=n△v1+n△v2+a1(t-2nτ) ⑨

解得 v=[t-(k+1)nτ],(n=0,1,2,……,99) ⑩

(b)当0≤t-(2n+1)ττ时

电子的运动速度 v=(n+1)△v1+n△v2-a2′[t-(2n+1)τ] eq\o\ac(○,11)

解得v=[(n+1)(k+1)τ-kτ],(n=0,1,2,……,99) eq\o\ac(○,12)

（3）电子在2(N-1)τ~(2N-1)τ时间内的位移x2N-1=v2N-2τ+a1τ2

电子在(2N-1)τ~2Nτ时间内的位移x2N=v2N-1τ-a2′τ2

由eq\o\ac(○,10)式可知 v2N-2=(N-1)(1-k)τ。

由eq\o\ac(○,12)式可知，v2N-1=(N-Nk+k)τ。

依据题意，x2N-1+x2N=0，

解得k=。

必威体育精装版模拟题

1．（2023安徽蚌埠二模）图（ａ）为示波管的原理图。如果在电极ＹＹ′之间加图（ｂ）所示的电压，在电极ＸＸ′之间加图（ｃ）所示的电压，则在荧光屏上会看到的图形是

【参考答案】A

【名师解析】在0~t时间内，UY为正值恒定，在t~2t时间内，UY为负值恒定，Ux如图（c）为扫描电压，所以在荧光屏上会看到的图形是为图A。

2.(2022广东湛江模拟)示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差UXX′和UYY′随时间变化关系图像如丙、丁所示，则荧光屏上的图像可能为（）

A. B.

C. D.

【参考答案】A

【名师解析】UXX′和UYY′均为正值，电场强度方向由X指向X′，Y指向Y′，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以分别向X，Y方向偏转，可知A正确。

3.（2023江苏苏州2月开学摸底）(14分)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UAB，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＝eq\f(T,4)时刻射入电场