高中物理課時分層作業(yè)十三帶電粒子在交變電場中的運動新人教版必修第三冊

課時分層作業(yè)(十三)帶電粒子在交變電場中的運動基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1．(多選)帶正電的微粒放在電場中，電場強度的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示．帶電微粒只在靜電力的作用下由靜止開始運動，則下列說法中正確的是()A．微粒在0～1s內(nèi)的加速度與1～2s內(nèi)的加速度相同B．微粒將沿著一條直線運動C．微粒將做往復(fù)運動D.微粒在第1s內(nèi)的位移與第3s內(nèi)的位移相同2.在空間中有正方向水平向右、大小按如圖所示的圖線變化的電場，位于電場中A點的電子在t＝0時速度為零，在t＝1s時，電子離開A點的距離為l.那么在t＝2s時，電子將處在()A.A點B．A點左方l處C．A點右方2l處D．A點左方2l處3．(多選)如圖甲所示，平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力)，兩板間距離足夠大．當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下列四個選項中的圖像，反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是()素養(yǎng)綜合練4．如圖甲所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行金屬板AB、OD水平放置，OD與x軸重合，板的左端與原點O重合，板長L＝2m，板間距離d＝1m，緊靠極板右側(cè)有一熒光屏．兩金屬板間電壓UAO隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，變化周期為T＝2×10－3s，U0＝1×103V，一帶正電的粒子從左上角A點，以平行于AB邊大小為v0＝1000m/s的速度射入板間，粒子電荷量為q＝1×10－5C，質(zhì)量m＝1×10－7kg.不計粒子所受重力．求：(1)粒子在板間運動的時間；(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo)的范圍；(3)粒子打到熒光屏上的動能．課時分層作業(yè)(十三)帶電粒子在交變電場中的運動1．解析：0～1s和1～2s微粒的加速度大小相等，方向相反，A錯誤；0～1s和1～2s微粒分別做勻加速直線運動和勻減速直線運動，根據(jù)這兩段運動的對稱性，1～2s的末速度為0，所以每個1s內(nèi)的位移均相同且2s以后的運動重復(fù)0～2s的運動，是單向直線運動，B、D正確，C錯誤．答案：BD2．解析：第1s內(nèi)電場方向向右，電子受到的靜電力方向向左，電子向左做勻加速直線運動，位移大小為l，第2s內(nèi)電子受到的靜電力方向向右，由于電子此時有向左的速度，因而電子繼續(xù)向左做勻減速直線運動，根據(jù)運動的對稱性，位移大小也是l，t＝2s時電子的總位移大小為2l，方向向左．答案：D3．解析：由平行金屬板間所加電壓的周期性可推知粒子加速度的周期性，D項正確；由v＝at可知，A項正確，C項錯誤；由x＝eq\f(1,2)at2知x-t圖像應(yīng)為曲線，B項錯誤．答案：AD4．解析：(1)板間粒子在水平方向上做沿x軸方向的勻速直線運動，設(shè)運動時間為t，則L＝v0t，t＝eq\f(L,v0)＝2×10－3s.(2)t＝0時刻射入的粒子在板間偏轉(zhuǎn)量最大，設(shè)為y1，y1＝eq\f(1,2)aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)))eq\s\up12(2)＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a·\f(T,2)))eq\f(T,2)，且eq\f(U0q,d)＝ma，解得y1＝0.15m.縱坐標(biāo)y＝d－y1＝0.85m，t＝1×10－3s時刻射入的粒子在板間偏轉(zhuǎn)量最小，設(shè)為y2，y2＝eq\f(1,2)aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)))eq\s\up12(2)，解得y2＝0.05m，縱坐標(biāo)y′＝d－y2＝0.95m，所以打到熒光屏上的縱坐標(biāo)的范圍在0.85m～0.95m之間．(3)分析可知由于粒子沿電場方向均加速半個交變電壓的周期，粒子打到熒光屏上的動能相同，設(shè)為Ek，由動能定理得：eq\f(U0,d)qy2＝Ek－eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up