第九章　第6练　专题强化：带电粒子在交变电场中的运动-2025高中物理大一轮复习

1．如图甲所示，在平行板电容器A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始A板的电势比B板高，此时两板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向，则下列图像中能正确反映电子速度变化规律的是(其中C、D两项中的图线按正弦函数规律变化)()2．(多选)如图甲，真空中的两平行金属板间距为d、板长为L。A、B两板间加上如图乙所示的方波形电压。在t＝0时刻，一质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0从两板正中间沿板方向射入电场，并在t＝T时刻从板间射出，不计电子重力。下列说法正确的是()A．电子沿板方向做加速运动B．板间距离必须满足d≥Teq\r(\f(eU0,2m))C．电子从板间射出时机械能增加eU0D．电子从板间射出时的速度大小为v03.(2023·浙江省三模)如图所示，在一对平行金属板MN、PQ加电压，两板间形成匀强电场，忽略边缘效应，两板边缘连线外面的电场忽略不计，电压按正弦规律变化，变化周期为T。某时刻有一带电粒子沿两板间的中线OO′以初速度为v0射入电场，经t＝2T时间粒子离开电场。则以下说法中正确的是()A．粒子一定从O′点离开电场B．粒子离开电场时的速度一定大于v0C．粒子离开电场时的速度可能小于v0D．粒子在0～T内的位移一定等于在T～2T内的位移4．(2023·云南省联考)如图甲，一带电粒子沿平行板电容器中线MN以速度v平行于极板进入(记为t＝0时刻)，同时在两板上加一按图乙变化的电压。已知粒子比荷为k，带电粒子只受静电力的作用且不与极板发生碰撞，经过一段时间，粒子以平行极板方向的速度射出。则下列说法中正确的是()A．粒子射出时间可能为t＝4sB．粒子射出的速度大小为2vC．极板长度满足L＝3vn(n＝1,2,3，…)D．极板间最小距离为eq\r(\f(3kU0,2))5．(多选)(2024·江苏省模拟)如图甲所示，直线加速器由一个金属圆板(序号为0)和多个横截面积相同的金属圆筒组成，序号为奇数的圆筒和电源的一极相连，圆板和序号为偶数的圆筒和该电源的另一极相连，交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。若电压的绝对值为U，电子电荷量大小为e，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t＝0时刻，圆板中央的一个电子在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，电子在每个圆筒中运动的时间均小于T，且电子均在电压变向时恰从各圆筒中射出，不考虑相对论效应，则()A．在t＝eq\f(5T,4)时奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为负值B．由于静电屏蔽作用，圆筒内不存在电场C．电子运动到第n个圆筒时动能为(n－1)eUD．第n个和第n＋1个圆筒的长度之比为eq\r(n)∶eq\r(n＋1)6.(2023·黑龙江哈尔滨哈九中三模)实验小组用如图甲所示装置研究带电粒子在两个平行金属板间的运动，已知板长为L，两板间距d未知，将放射源P靠近平行金属板，放射出的带电粒子沿平行金属板A、B的中轴线MN射入板间，平行金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，已知电压U0，周期T未知，当电压稳定时，板间是匀强电场。质量为m、电荷量为q的粒子以eq\f(8,5)v0的速率在eq\f(3,8)T时刻从M点进入板间，T时刻离开金属板，运动过程中恰好不与金属板碰撞(粒子重力忽略不计)。求：平行板A、B的间距d是多少？7．(2023·江苏南京市期中)如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子(设电子的初速度为零)，经加速电压为U1的加速电场加速后由小孔穿出，沿两个距离为d的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场，A、B两板间加如图乙所示的周期性变化的电压UAB，电压变化周期为T，正半周UAB为U0，负半周UAB为－3U0。已知电子质量为m、电荷量为－e，A、B极板长为eq\r(\f(eU1T2,2m))，所有电子都能离开偏转电场，不计电子的重力及电子间的相互作用力。求：(1)电子