物理必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动随堂练习题

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 7　带电粒子在交变电场中的运动1．如图(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点有一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0<t<8×10－10 s的时间内，这个电子处于M点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(　　)A. 0<t<2×10－10  sB. 2×10－10 s<t<4×10－10 sC. 4×10－10 s<t<6×10－10 sD. 6×10－10 s<t<8×10－10 s2．(多选)如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是(　　)A．若t＝0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B．若t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间往返运动C．若t＝时刻释放电子，电子可能在两板间往返运动，也可能打到右极板上D．若t＝时刻释放电子，电子必然回到左极板3．[2023·安徽阜阳太和一中联考改编](多选)如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，下列选项中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律正确的是(　　)4．一质量为m、带电荷量为＋q的微粒放在静电场中，电场强度随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下，从t＝0由静止开始运动．则3t0时间内发生的位移为(　　)A．    B．C．    D．[答题区]题号1234答案         专项7　带电粒子在交变电场中的运动1．答案：D解析：选向右为正方向，根据题图(b)作出粒子运动的v­t图像如图所示．由图像可知选D.2．答案：AC解析：若t＝0时刻释放电子，电子将重复先匀加速后匀减速的运动，直到打到右极板，不会在两极板间做往返运动，所以选项A正确，B错误；若t＝时刻释放电子，电子先做匀加速运动后做匀减速运动，分析易知前内电子可能到达右极板，若前时间内电子未到达右极板，则电子将在两极板间做往返运动，所以选项C正确；同理，若t＝时刻释放电子，电子有可能到达右极板，也有可能回到左极板，这取决于两板间的距离，所以选项D错误．3．答案：AB解析：分析电子一个周期内的运动情况：0～时间内，因B板电势高，则电子从静止开始向B板做匀加速直线运动；～时间内，沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零；～时间内向A板做匀加速直线运动；～T时间内向A板做匀减速直线运动．接着重复这种运动．根据匀变速直线运动的v­t图像是倾斜的直线可知，B图符合电子的运动情况，故B正确，C错误．电子做匀变速直线运动时x­t图像应是抛物线，故D错误．根据电子的运动情况，匀加速运动和匀减速运动交替变化，而匀变速运动的加速度不变，a­t图像应平行于横轴，故A正确．4．答案：C解析：0～t0时间内：微粒做匀加速直线运动，a＝t0时刻速度v1＝at0＝t0时间内位移x1＝at＝t0～2t0时间内，微粒做匀减速直线运动，加速度大小同0～t0时间段，2t0时刻末速度v2＝v1－at0＝0，t0～2t0时间内位移x2＝v1t0－at＝＝x12t0～3t0重复0～t0的运动，故带电微粒先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动至速度为0，速度图像如图所示．以后以2t0为一个周期重复此运动．前3t0时间内位移x总＝3x1＝，故选项C正确．