2019届高考物理复习双基突破：专题05 带电粒子在交变电场中的运动(精练)及答案解析

2019届高考物理复习双基突破
1．A 、B 两金属板平行放置,在t ＝0时刻将电子从A 板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。

分别在A 、B 两板间加上右边哪种电压时,有可能使电子到不了B 板
【答案】B
2．将如图交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上,开始B 板电势比A 板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A 、B 两极板的距离足够大,下列说法正确的是
A ．电子一直向着A 板运动
B ．电子一直向着B 板运动
C ．电子先向A 运动,然后返回向B 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动
D ．电子先向B 运动,然后返回向A 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动
【答案】D
【解析】根据交变电压的变化规律,不难确定电子所受电场力的变化规律,从而作出电子的加速度a 、速
度v 随时间变化的图线,如图所示,从图中可知,电子在第一个T 4内做匀加速运动,第二个T 4
内做匀减速运动,在这
半个周期内,因初始B 板电势高于A 板电势,所以电子向B 板运动,加速度大小为eU md 。

在第三个T 4
内做匀加速运动,第四个T 4内做匀减速运动,但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反,向A 板运动,加速度大小为eU md
,所以,电子做往复运动,综上分析正确选项应为D 。

7．如图甲所示,真空室中电极K 发出的电子（初速度不计）经过电势差为U 1的加速电场加速后,沿两水平金属板C 、D 间的中心线射入两板间的偏转电场,最后打在荧光屏上。

C 、D 两板间的电势差U CD 随时间变化的图象如图乙所示,设C 、D 间的电场可看作匀强电场,且两板外无电场。

已知电子的质量为m 、电荷量为
e （重力不计）,C 、D 极板长为l ,板间距离为d ,偏转电压U 2,荧光屏距C 、D 右端的距离为l 6
,所有电子都能通过偏转电极。

（1）求电子通过偏转电场的时间t 0；
（2）若U CD 的周期T ＝t 0,求荧光屏上电子能够到达的区域的长度；
（3）若U CD 的周期T ＝2t 0,求到达荧光屏上O 点的电子的动能。

【答案】（1）l m 2U 1e （2）U 2l 24dU 1（3）U 1e ＋eU 22l 236U 1d 2
（2）当T ＝t 0时,电子在偏转电场中沿竖直方向加速半个周期,减速半个周期,最终水平飞出时,电子在竖直方向的位移最大。

t ＝0时刻进入偏转电场的电子向上侧移距离最大值y 上＝12·U 2e dm （t 02）2×2＝U 2l 2
8dU 1
同理得向下侧移距离最大值y 下＝12·U 2e dm （t 02）2×2＝U 2l 2
8dU 1
所以电子能到达的区域长Δy ＝y 下＋y 上＝U 2l 2
4dU 1。

（3）当T ＝2t 0时,电子要到达O 点必须在竖直方向有先加速后减速再反向加速的过程,并且加速度大小。