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1、带电粒子在交变电场中运动第1页，共27页，编辑于2022年，星期六带电粒子在带电粒子在交变电场交变电场中的运动中的运动 在两个相互平行的金属板间加在两个相互平行的金属板间加交变电压交变电压时，在两板间时，在两板间便可获得便可获得交变电场交变电场。此类电场从空间看是匀强电场，即同。此类电场从空间看是匀强电场，即同一时刻，电场中各个位置处电场强度的大小、方向都相一时刻，电场中各个位置处电场强度的大小、方向都相同；从时间上看是变化的，即电场强度的大小、方向都同；从时间上看是变化的，即电场强度的大小、方向都可随时间变化。可随时间变化。研究带电粒子在这种交变电场中的运动，研究带电粒子在这种交变电场中的运
2、动，关键是根关键是根据电场变化的特点，正确地判断粒子的运动情况。据电场变化的特点，正确地判断粒子的运动情况。当带电粒子通过电场的时间远远小于电场变化的周期时，当带电粒子通过电场的时间远远小于电场变化的周期时，可认为电场强度的大小、方向都不变。可认为电场强度的大小、方向都不变。小小 结结第2页，共27页，编辑于2022年，星期六第3页，共27页，编辑于2022年，星期六第4页，共27页，编辑于2022年，星期六第5页，共27页，编辑于2022年，星期六第6页，共27页，编辑于2022年，星期六第7页，共27页，编辑于2022年，星期六带电粒子在交变电场中运动（周期性变化的电场）周期性变化的电场）
3、分析方法分析方法图解法图解法确定研究对象，受力分析，状态分析确定研究对象，受力分析，状态分析画出画出a-t、v-t图图第8页，共27页，编辑于2022年，星期六图解法的应用图解法的应用 例2如图，A板的电势UA0，B板的电势UB随时间的变化规律如图所示。则 A.若电子是在t0时刻从A板小孔进入的，它将一直向B板运动B.若电子是在tT/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 D.若电子是在tT/2时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动BAt/s UB/v0U0-U0TT/2
4、第9页，共27页，编辑于2022年，星期六F=Eq=U0q/dF=maa=U0q/mdBAt/s U/v0U0-U0t/s 0a0-a0a/m/s2t/s0v0-v0v/m/s 若电子是在若电子是在t0时刻进入的时刻进入的第10页，共27页，编辑于2022年，星期六Tt/s U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s 0T/22T3T/2a/m/s2a0-a0T0T/22T3T/2t/sv0-v0 若电子是在若电子是在t T/8时刻进入的时刻进入的v/m/s第11页，共27页，编辑于2022年，星期六Tt/s U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s 0T/22T3T/2a/m/s2a0
5、-a0T0T/22T3T/2t/sv0-v0 若电子是在若电子是在t 3T/8时刻进入的时刻进入的v/m/s第12页，共27页，编辑于2022年，星期六Tt/s U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s 0T/22T3T/2a/m/s2a0-a0T0T/22T3T/2t/sv0-v0 若电子是在若电子是在t T/4时刻进入的时刻进入的v/m/s第13页，共27页，编辑于2022年，星期六例例2如图，如图，A板的电势板的电势UA0，B板的电势板的电势UB随时间的变化规律如图所示。则随时间的变化规律如图所示。则A.若电子是在若电子是在t0时刻从时刻从A板小孔进入的，板小孔进入的，它将一直向它将
6、一直向B板运动板运动B.若电子是在若电子是在tT/8时刻进入的，它可能时时刻进入的，它可能时而向而向B板运动，时而向板运动，时而向A板运动板运动,最后打在最后打在B板上板上C.若电子是在若电子是在t3T/8时刻进入的，它可能时时刻进入的，它可能时而向而向B板运动，时而向板运动，时而向A板运动板运动,最后打在最后打在B板上板上D.若电子是在若电子是在tT/4时刻进入的，它可能时刻进入的，它可能时而向时而向B板、时而向板、时而向A板运动板运动.第14页，共27页，编辑于2022年，星期六【例例3】将将如如图图所所示示的的交交变变电电压压加加在在平平行行板板电电容容器器A、B两两极极板板上上，开开始
7、始B板板电电势势比比A板板电电势势高高，这这时时有有一一个个原原来来静静止止的的电电子子正正处处在在两两板板的的中中间间，它它在在电电场场力力作作用用下下开开始始运运动动，设设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是两极板间的距离足够大，下列说法正确的是()A电子一直向着电子一直向着A板运动板运动B电子一直向着电子一直向着B板运动板运动C电电子子先先向向A板板运运动动，然然后后返返回回向向B板板运运动动，之之后后在在A、B两板间做周期性往复运动两板间做周期性往复运动D电电子子先先向向B板板运运动动，然然后后返返回回向向A板板运运动动，之之后后在在A、B两两板间做周期性往复运动板间做周期性往
8、复运动第15页，共27页，编辑于2022年，星期六读读题题：开开始始B板板电电势势比比A板板电电势势高高A、B板板间间的的场场强强方方向向由由B指指向向A电电子子受受电电场场力力方方向向由由A指向指向B可得到电子开始向可得到电子开始向B板运动板运动由电场的变化规律判断出电子的运动情况由电场的变化规律判断出电子的运动情况画画图图：解解答答时时，先先根根据据电电场场的的变变化化规规律律画画出出电电子子所所受受电电场场力力(加加速速度度)随随时时间间的的变变化化规规律图象，再画出电子运动的速度随时间的变化规律，得到电子的运动情况律图象，再画出电子运动的速度随时间的变化规律，得到电子的运动情况(如图所示如图所示)第16页，共27页，编辑于2022年，星期六答案：D.第17页，共27页，编辑于2022年，星期六第18页，共27页，编辑于2022年，星期六第19页，共27页，编辑于2022年，星期六第20页，共27页，编辑于2022年，星期六第21页，共27页，编辑于2022年，星期六第22页，共27页，编辑于2022年，星期六第23页，共27页，编辑于2022年，星期六第24页，共27页，编辑于2022年，星期六第25页，共27页，编辑于2022年，星期六第26页，共27页，编辑于2022年，星期六第27页，共27页，编辑于2022年，星期六