交变电流应用PPT优秀资料

交变电流应用要点·疑点·考点能力·思维·方法要点·疑点·考点交流电知识和力学知识的综合应用：本部分内容是交变电流与其他内容的综合与联系，交变电流在此部分内容中仅是决定物体受力的因素之一.要注意知识的拓展.1.由于交变电流的大小和方向、交流电压的大小和正负，都随时间周期变化，这就引起磁场、电场的强弱和方向周期性变化.因此，在研究带电体在场中的受力时，就会存在一种动态的受力，对受力分析的要求就更加细致了.时而向B板运动，时而向A板运动，但最后穿出【解析】带电粒子到达A板时要具有最大速度，则先要分析电子的运动形式，常规情况，电子是先匀加速再匀减速，再加速再减速，如此往复.【例3】A、B两金属板相距为d，板长为l，水平置于真空中，两板间加上如图13-4-3所示的电压，t=0时，从A、B板中线自左向右水平射入一速度为v0的电子，要想使电子能从A、B右端射出，并且射出时速度也是水平，则所加交变电压的频率f和电压U0必须满足什么条件?【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)【例3】A、B两金属板相距为d，板长为l，水平置于真空中，两板间加上如图13-4-3所示的电压，t=0时，从A、B板中线自左向右水平射入一速度为v0的电子，要想使电子能从A、B右端射出，并且射出时速度也是水平，则所加交变电压的频率f和电压U0必须满足什么条件?【解析】由带电粒子所受电场力与极板间电势差的关系，可知F=(U0e/l)cosωt，由此可确定带电粒子的正常运动是先做加速度减小的加速运动，再做加速度增加的减速运动，速度减为0时，再返回重复类似的运动，其本质就是一种振动，即在某点的两侧做机械振动.以此来分析带电粒子是有可能以AB间某点为平衡位置的，且A板上小孔一定是其一个端点，根据振动的对称性，则答案A项正确，B项错误；时而向B板运动，时而向A板运动，但最后穿出而电子如要在A板具有最大动能，则应当是在加速过程末到达A板，初看所用时间当为(n+1/2)T,但n越大，则加速过程的末速越小，所以在n为0时，到A板时当有最大动能.ωο，l小于某个值l0，电子【例3】A、B两金属板相距为d，板长为l，水平置于真空中，两板间加上如图13-4-3所示的电压，t=0时，从A、B板中线自左向右水平射入一速度为v0的电子，要想使电子能从A、B右端射出，并且射出时速度也是水平，则所加交变电压的频率f和电压U0必须满足什么条件?t≤1/2f，匀加速过程的加速度a=U0e/md，则由由于物体的受力会周期性的变化，所以物体的运动也不再是单调的，往往会是分段运动，甚至于是往复运动，这就要求对运动分析要做的更细致、思维方式要更活跃.一直向B板运动，最后穿出B板t≤1/2f，匀加速过程的加速度a=U0e/md，则由【解析】电子在两板间的运动可分解为水平与竖直，在水平方向上做匀速直线运动，而竖直方向上常规情况下做的是先加速后减速，再加速再减速的分段运动.【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)综上所述，答案是：AC由于交变电流的大小和方向、交流电压的大小和正负，都随时间周期变化，这就引起磁场、电场的强弱和方向周期性变化.【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)【解析】带电粒子到达A板时要具有最大速度，则先要分析电子的运动形式，常规情况，电子是先匀加速再匀减速，再加速再减速，如此往复.交流电知识和力学知识的综合应用：本部分内容是交变电流与其他内容的综合与联系，交变电流在此部分内容中仅是决定物体受力的因素之一.【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)振动有周期和振幅，如果ω足够小时，则其周期足够大，则带电粒子可飞出B板，或者说振幅足够大时，其也会飞出B板，则答案C项正确，而D项错误；按题目的条件，电子飞出磁场时当在竖直方向分速为0，且竖直分位移小于d/2；综上所述，答案是：ACωο，l小于某个值l0，电子以此来分析带电粒子是有可能以AB间某点为平衡位置的，且A板上小孔一定是其一个端点，根据振动的对称性，则答案A项正确，B项错误；要点·疑点·考点2.由于物体的受力会周期性的变化，所以物体的运动也不再是单调的，往往会是分段运动，甚至于是往复运动，这就要求对运动分析要做的更细致、思维方式要更活跃.注意无论是分段运动或是往复运动，关键是在不同运动的连接点上的物理量，如连接点的速度、连接点的位置、连接点的时刻等等.3.分析时还要注意由于力或运动的周期性，而会引起分析结果的多解问题.能力·思维·方法【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)能力·思维·方法B.时而向B板运动，时而向A板运动，但最后穿出B板ωο，l小于某个值l0，电子一直向B板运动，最后穿出B板D.一直向B板运动，最后穿出B板，而不论ω、l为何值能力·思维·方法【解析】由带电粒子所受电场力与极板间电势差的关系，可知F=(U0e/l)cosωt，由此可确定带电粒子的正常运动是先做加速度减小的加速运动，再做加速度增加的减速运动，速度减为0时，再返回重复类似的运动，其本质就是一种振动，即在某点的两侧做机械振动.以此来分析带电粒子是有可能以AB间某点为平衡位置的，且A板上小孔一定是其一个端点，根据振动的对称性，则答案A项正确，B项错误；振动有周期和振幅，如果ω足够小时，则其周期足够大，则带电粒子可飞出B板，或者说振幅足够大时，其也会飞出B板，则答案C项正确，而D项错误；综上所述，答案是：AC能力·思维·方法【例2】如图13-4-2所示，在相距为d的A、B两板间加一周期性的交变电压，且t=0时A板电势比B板高，初始时刻在紧靠B板处有一初速为0的电子(质量为m，电量为e)在电场力作用下开始运动.要想使这个电子到达A板时具有最大动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少?图13-4-2能力·思维·方法【解析】带电粒子到达A板时要具有最大速度，则先要分析电子的运动形式，常规情况，电子是先匀加速再匀减速，再加速再减速，如此往复.而电子如要在A板具有最大动能，则应当是在加速过程末到达A板，初看所用时间当为(n+1/2)T,但n越大，则加速过程的末速越小，所以在n为0时，到A板时当有最大动能.t≤1/2f，匀加速过程的加速度a=U0e/md，则由d=(1/2)at2最终得f≤t=nT=n/f=l/v0，即f=nv0/l,且在竖直方向有d/2＞n·2·(1/2)a(T/2)2，(n=1、2、3……)；要想使这个电子到达A板时具有最大动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少?因此，在研究带电体在场中的受力时，就会存在一种动态的受力，对受力分析的要求就更加细致了.一直向B板运动，最后穿出B板时而向B板运动，时而向A板运动，但最后穿出【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)t≤1/2f，匀加速过程的加速度a=U0e/md，则由一直向B板运动，最后穿出B板【例1】如图13-4-1所示，AB是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板互相垂直，两极板的距离为l，两极板间加上低频交流电，A板电势为0，B板电势U=U0cosωt，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速度和重力的影响均可忽略不计，则电子在两极板间可能(AC)由于交变电流的大小和方向、交流电压的大小和正负，都随时间周期变化，这就引起磁场、电场的强弱和方向周期性变化.振动有周期和振幅，如果ω足够小时，则其周期足够大，则带电粒子可飞出B板，或者说振幅足够大时，其也会飞出B板，则答案C项正确，而D项错误；能力·思维·方法【例3】A、B两金属板相距为d，板长为l，水平置于真空中，两板间加上如图13-4-3所示的电压，t=0时，从A、B板中线自左向右水平射入一速度为v0的电子，要想使电子能从A、B右端射出，并且射出时速度也是水平，则所加交变电压的频率f和电压U0必须满足什么条件?图13-4-3能力·思维·方法【解析】电子在两板间的运动可分解