第10章　作业17　带电粒子在交变电场中的运动-物理人教版必修第三册

作业17带电粒子在交变电场中的运动(分值：60分)1～4题每题6分，共24分1．(2023·广州市华侨中学校考)如图甲所示，一带负电的粒子静止在平行板电容器的a、b两极板之间，将交变电压加在电容器上，电压随时间的变化如图乙所示。t＝0时，带电粒子在静电力的作用下开始运动，a板的电势高于b板的电势。粒子与两板的距离足够大，不计重力，粒子的运动情况可能是()A．在a、b板间做往复运动，先向a板运动B．在a、b板间做往复运动，先向b板运动C．一直向a板运动D．一直向b板运动2．(多选)如图所示，两金属板(平行)分别加上如下列选项中的电压，能使原来静止在金属板中央的电子(不计重力)有可能做往返运动的U－t图像应是(设两板距离足够大)()3．如图甲所示，在平行板电容器的A板附近，有一个带正电的粒子(不计重力)处于静止状态，在A、B两板间加如图乙所示的交变电压，t＝0时刻，该带电粒子在静电力作用下由静止开始运动，经过3t0时间刚好到达B板，设此时粒子的动能大小为Ek3，若用只改变A、B两板间距离的方法，使粒子在5t0时刻刚好到达B板，此时粒子的动能大小为Ek5，则eq\f(Ek3,Ek5)等于()A.eq\f(3,5)B.eq\f(5,3)C．1D.eq\f(9,25)4．(多选)(2023·郑州市高二月考)图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出，下列关于粒子运动描述正确的是()A．t＝0时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大B．t＝eq\f(1,4)T时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大C．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平D．无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等5～7题每题9分，共27分5．(2024·广州市第八十九中学高二月考)如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像。当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受静电力的作用，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．0～2s内，静电力做的总功为零C．4s末带电粒子回到原出发点D．2.5～4s内，静电力做的总功为零6．(多选)(2024·威海市高二期中)如图甲所示，在矩形MNQP区域中有平行于PM方向的匀强电场，电场强度为E0，一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子以v0的初速度从M点沿MN方向进入匀强电场，刚好从Q点射出。MN＝PQ＝2L，MP＝QN＝L。现保持电场强度的大小不变，使匀强电场的方向按图乙做周期性变化。使带电粒子仍以v0的初速度从M点沿MN方向进入，粒子刚好能从QN边界平行PQ方向射出。不计粒子重力，取图甲中方向为电场正方向。则下列说法正确的是()A．电场强度大小为E0＝eq\f(mv02,4qL)B．电场强度大小为E0＝eq\f(mv02,2qL)C．电场变化的周期可能为T0＝eq\f(2L,5v0)D．电场变化的周期可能为T0＝eq\f(3L,v0)7．(2023·遂宁市高二期末)如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场，两极板间可以认为是匀强电场，当t＝0时，一带电粒子(不计重力)从左侧极板附近开始运动，其速度随时间变化关系如图乙所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板，(带电粒子的质量m、电荷量q、速度最大值vm、时间T为已知量)则下列说法正确的是()A．带电粒子在两板间做往复运动，周期为TB．两板间距离d＝2vmTC．两板间所加交变电场的周期为T，所加电压大小U＝eq\f(2mvm2,q)D．若其他条件不变，该带电粒子从t＝eq\f(T,8)开始进入电场，该粒子不能到达右侧板(9分)8．(多选)如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t＝0时刻开始连续释放初速度大小为v0、方向平行于金属板的相同带电粒子，t＝0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化的周期为T＝eq\f(2d,v0)，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则以下说法正确的是()A．t＝0时刻进入的粒子在t＝eq\f(T,2)时刻的速度方向与金属板成45°角B．t＝0到t＝eq\f(T,4)时段内进入的粒子离开电场时的速度方向均平