如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而

如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而

题型:不详难度:来源:
如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是

A.     B.
C.    D.   
答案
B
解析
分析:解决此题首先要注意A、B两板电势的高低及带正电粒子运动的方向,再利用运动的对称性,粒子加速与减速交替进行运动,同时注意粒子向左、右运动位移的大小,即可判断各选项的对错.
解答:解:A、若0<t0,带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,所以A错误.
B、若<t0,带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离大于向右运动的距离,最终打在A板上,所以B正确.
C、若<t0<T,带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离小于向右运动的距离,最终打在B板上,所以C错误.
D、若T<t0,带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,所以D错误.
故选B.
点评:带电粒子在电场中的运动,实质是力学问题,题目类型依然是运动电荷的平衡、直线、曲线或往复振动等问题.解题思路一般地说仍然可遵循力学中的基本解题思路:牛顿运动定律和直线运动的规律的结合、动能定理或功能关系带电粒子在交变电场中运动的情况比较复杂,由于不同时段受力情况不同、运动情况也就不同,若按常规的分析方法,一般都较繁琐,较好的分析方法就是利用带电粒子的速度图象或位移图象来分析.在画速度图象时,要注意以下几点:
1.带电粒子进入电场的时刻;
2.速度图象的斜率表示加速度,因此加速度相同的运动一定是平行的直线;
3.图线与坐标轴的围成的面积表示位移,且在横轴上方所围成的面积为正,在横轴下方所围成的面积为负;
4.注意对称和周期性变化关系的应用;
5.图线与横轴有交点,表示此时速度反向,对运动很复杂、不容易画出速度图象的问题,还应逐段分析求解.
举一反三
1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质形盒,构成,其间留有的窄缝处加有高频交变电压(加速电压)

下列说法正确的是
A.回旋加速器只能用来加速正离子
B.离子从D形盒之间空隙的电场中获得能量
C.离子在磁场中做圆周运动的周期与加速交变电压的周期不相同
D.提高窄缝处的高频交变电压U,则离子离开磁场时的最终速度将增大

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如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2),求:

小题1: 23秒内小物块的位移大小;
小题2: 23秒内电场力对小物块所做的功.
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如图(a)所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,板长为L,两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压,在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场,忽略粒子的重力,则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是(  )
A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动
B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动
C.只要周期T和电压U0的值满足一定条件,粒子就可沿与板平行的方向飞出
D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出

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一电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,此电场中有一个带电粒子,在t=0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列判断正确的是
A.带电粒子将向一个方向运动
B.在l~3s内,电场力的功率为零
C.3s末带电粒子的速度最大
D.在2~4s内,电场力做的功等于零

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如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时,在电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是    (     )
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2s末带电粒子回到原出发点
C.带电粒子在0-3s内的初、末位置间的电势差为零
D.0-2s内,电场力的总冲量为零,电场力的总功不为零

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