《交变电场习题的类型及解法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交变电场习题的类型及解法.docx（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、精品资源交变电场习题的类型及解法(讲义)在两块平行靠近的金属板上加交变电压，两板间就产生交变电场， 研究带电粒子在其中运动规律的问题， 称交变电场问题。 这类问题的分析求解， 对物理过程的分析能力、想象能力均有较高的要求，它既是高考的一个热点，也是教学的难点。为了更好地掌握这类问题的分析方法，提高大家的解题能力，特总结如下。一、有关交变电场习题的类型1、带电粒子的运动方向与电场方向平行。通过控制交变电场的形式(如矩形变化、正余弦交变)，粒子的释放或入射时刻，提问 的侧面及角度等，从而形成各式各样的习题，有的属定性分析，有的属定量计算。练1、如图1 (a)所示，在两平行金属板 A、B间加图1 (
2、b)所示的矩形交变电压。 电子在t=0时刻从A板孔中无初速进入电场，试分析电子的运动情况？(c)变1、若电子分别在t=T/8、T/4、3T/8时刻从两板中间无初速地释放，电子的运 动情况又将如何？变2、若两板上改加图1 (C)所示的正弦交变电压，电子分别在t=0、T/4时刻无初速地从A板小孔进入电场，电子将从哪板孔中飞出？练2、图1 (a)中的金板相距为d,两板上加如图1 (b)所示的电压，带负电粒子(m,-q)在t = 0时刻无初速地从 A板小孔进入，则要使粒子到达B板小孔时具有最大动能，交变电压频率的最大值是多少？变、若带电粒子在t = T/6时刻进入，（1）粒子通过多大位移时，速度第一次
3、达最大 值。（2）若d=15cm,T=1x 10-6s,Uo=108V,q/m=1 X08C/kg,则粒子再次运动到极板小孔时，速度 多大？2、带电粒子的入射方向与电场方向垂直。通过控制交变电场的形式，设定一些特殊条件， 对持续入射的带电粒子的运动，从不同角度提出各种各样的问题。属这类问题所拟的习题大多是定量计算的。练3、如图2所示，两金属板间相距为 d,板上加如图3 （a）所示的交变电压，在。 T/4时间内，从M、N左端中部有正、负带电粒子连续射入，方向如图它们的电量、质量、 初速度都相同，分别为 q、m、v。（1）金属板长度满足什么条件时，所有粒子都垂直打在 荧光屏上？ （2）若板长为L,
4、且满足（1）中条件，那么粒子打在荧光屏上的范围多大？变、若两板上加图3 （ b）所示的正弦交变电压，设交流电的周期远大于L/V。，当粒子恰好没有碰到M、N两板而全部打在荧光屏上时，（1）交变电压有效值多大？ （2）打在荧光屏上的粒子动能取值范围多大？ （m,q,Vo,L,d已知）二、有关交变电场问题的解法。1、vt图象法有效、简捷地研究交变电场问题的普遍方法是“vt图象法。即根据粒子所受电场力及其变化特点，考虑入射(或释放)时刻、初始条件，画出粒子运动的“vt图象或者某一分运动的“vt图象，再借图思维，以便求解。练4、图4 ( a)所示的两板上，加如图4 ( b)所示的交变电压，带正电粒子在t
5、= 1 s时刻从两板中间释放，则粒子如何运动？能否从一板小孔飞出？欢迎下载练5、如图5 ( a) , M、N两板间加上电压如图5 (b)所示。在t=0时刻，一个带电量为+ q、质量为m的粒子，经电压U (UVU 。)的加速电场加速后，从小孔A垂直M板射 入。贝U(1)对于加速电压U,存在一个值Uc,当UU c时，粒子沿一个方向运动，一直到B孔射出，求U c值。(2)加速电压U多大时，粒子不会从B孔射出。(两板间距d已知)川MNUo 一图5(b)练6、如图6所示，金属板长为L,两板间距为do现在两板上加如图6 ( b)所示交变电压。电子束(质量为 m,电量为e)以初速vo从两板中间垂直于电场方向
6、射入。设都不打到板上，则从右侧飞出时，竖直偏移量的最大值(ymax)和最小值(ymin)分别多大？(已知LN (a)/V0=T)4UMNU oO T/2T(b)图62、近似法对粒子射入方向垂直于电场方向、电场为非矩形快速变化、 粒子连续射入等类型的问题，常采用近似法研究。即通过比较粒子运动的时间和交流电周期T的大小，得出tT,故可认为每个粒子均在各个不同的恒定电场中运动，从而建立类平抛运动模型。练7、如图7 ( a)所示，平行板间距 d=0.020m ,板长L=0.20m ,加在两板间的电压如 图7 ( b)所示。初速为零的电子束经Uo=lOOO V电场加速后，沿两金属板的中心线射入，则电子束从右侧通过所用时间与间断的时间比ti ： t2是多少？