帶電粒子在交變電場中的運動

1、能力訓(xùn)練7帶電粒子在交變電場中的運動（時間60分鐘，賦分100分）訓(xùn)練指要帶電粒子在交變電場中的運動分析，涉及電場知識、力學(xué)知識等內(nèi)容，隨著科技的發(fā)展及高考試題應(yīng)用性、實踐性的增強和提高，本訓(xùn)練點知識在整個電磁學(xué)中的位置愈加顯得重要.通過訓(xùn)練，逐步掌握此類問題的分析方法.第11題為創(chuàng)新題，使我們了解本訓(xùn)練點知識在實踐中的應(yīng)用.一、選擇題（每小題5分，共25分）1.在兩金屬板(平行）分別加上如圖2—7—1中的電壓，使原來靜止在金

2、屬板中央的電子有可能做振動的電壓圖象應(yīng)是（設(shè)兩板距離足夠大）圖2—7—12.有一個電子原來靜止于平行板電容器的中間，設(shè)兩板的距離足夠大，今在t=0開始在兩板間加一個交變電壓，使得該電子在開始一段時間內(nèi)的運動的v—t圖線如圖2—7—2(甲)所示，則該交變電壓可能是圖2—7—2(乙)中的哪些圖2—7—2（乙）3.一個勻強電場的電場強度隨時間變化的圖象如圖2—7—3所示，在這個勻強電場中圖2—7—2(甲)二、填空題（每小題6分，共12分）

3、6.如圖2—7—6（甲）所示，在兩塊相距d=50cm的平行金屬板A、B間接上U=100V的矩形交變電壓，（乙）在t=0時刻，A板電壓剛好為正，此時正好有質(zhì)量m=1017kg，電量q=1016C的帶正電微粒從A板由靜止開始向B板運動，不計微粒重力，在t=0.04s時，微粒離A板的水平距離是______s.圖2—7—67.如圖2—7—7所示，水平放置的平行金屬板下板小孔處有一靜止的帶電微粒，質(zhì)量m，電量q，兩板間距6mm，所加變化電場如圖

4、所示，若微粒所受電場力大小是其重力的2倍，要使它能到達上極板，則交變電場周期T至少為_______.圖2—7—7三、計算題（共63分）8.（15分）N個長度逐個增大的金屬圓筒和一個靶，沿軸線排成一串，如圖2—7—8所示（圖中只畫出了6個圓筒做為示意）.各筒和靶相間的接到頻率為f，最大電壓為U的正弦交流電源的兩端.整個裝置放在真空容器中，圓筒的兩底面中心開有小孔，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及圓筒與靶間

5、的縫隙處受到電場力的作用而加速（圓筒內(nèi)都沒有電場），縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時間可以不計.已知離子進入第一個圓筒左端的速度為v1且此時第一、二兩個圓筒間的電勢差φ1φ2=φ，為使打到靶上的離子獲得最大能量，各個圓筒的長度應(yīng)滿足什么條件？并求出在這種情況下打到靶上的離子動能.圖2—7—89.（15分）如圖2—7—9（甲）為平行板電容器，板長l=0.1m，板距d=0.02m.板間電壓如圖（乙）示，電子以v=1107ms的速度，從兩板