2025版新教材高中物理專項10.7帶電粒子在交變電場中的運動課時作業(yè)新人教版必修第三冊

eq\a\vs4\al(專)eq\a\vs4\al(項)7帶電粒子在交變電場中的運動1．如圖(a)所示，兩個平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖(b)所示的電壓．t＝0時，Q板比P板電勢高5V，此時在兩板的正中心M點有一個電子，速度為零，電子在靜電力作用下運動，使得電子的位置和速度隨時間改變．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0<t<8×10－10s的時間內(nèi)，這個電子處于M點的右側(cè)，速度方向向左且大小漸漸減小的時間是()A.0<t<2×10－10sB.2×10－10s<t<4×10－10sC.4×10－10s<t<6×10－10sD.6×10－10s<t<8×10－10s2．(多選)如圖甲所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔，右極板電勢隨時間改變的規(guī)律如圖乙所示，電子原來靜止在左極板小孔處，不計電子的重力，下列說法正確的是()A．若t＝0時刻釋放電子，電子始終向右運動，直到打到右極板上B．若t＝0時刻釋放電子，電子可能在兩板間來回運動C．若t＝eq\f(T,4)時刻釋放電子，電子可能在兩板間來回運動，也可能打到右極板上D．若t＝eq\f(3T,8)時刻釋放電子，電子必定回到左極板3．[2024·安徽阜陽太和一中聯(lián)考改編](多選)如圖甲所示，平行金屬板中心有一個靜止的電子(不計重力)，兩板間距離足夠大，當兩板間加上如圖乙所示的電壓后，下列選項中反映電子速度v、位移x和加速度a三個物理量隨時間t的改變規(guī)律正確的是()4．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的微粒放在靜電場中，電場強度隨時間改變的規(guī)律如圖所示．帶電微粒只在靜電力的作用下，從t＝0由靜止起先運動．則3t0時間內(nèi)發(fā)生的位移為()A．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),m)B．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),4m)C．eq\f(3qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)D．eq\f(3qE0t0,2m)[答題區(qū)]題號1234答案專項7帶電粒子在交變電場中的運動1．答案：D解析：選向右為正方向，依據(jù)題圖(b)作出粒子運動的v-t圖像如圖所示．由圖像可知選D.2．答案：AC解析：若t＝0時刻釋放電子，電子將重復(fù)先勻加速后勻減速的運動，直到打到右極板，不會在兩極板間做來回運動，所以選項A正確，B錯誤；若t＝eq\f(T,4)時刻釋放電子，電子先做勻加速運動后做勻減速運動，分析易知前eq\f(T,2)內(nèi)電子可能到達右極板，若前eq\f(T,2)時間內(nèi)電子未到達右極板，則電子將在兩極板間做來回運動，所以選項C正確；同理，若t＝eq\f(3T,8)時刻釋放電子，電子有可能到達右極板，也有可能回到左極板，這取決于兩板間的距離，所以選項D錯誤．3．答案：AB解析：分析電子一個周期內(nèi)的運動狀況：0～eq\f(T,4)時間內(nèi)，因B板電勢高，則電子從靜止起先向B板做勻加速直線運動；eq\f(T,4)～eq\f(T,2)時間內(nèi)，沿原方向做勻減速直線運動，eq\f(T,2)時刻速度為零；eq\f(T,2)～eq\f(3T,4)時間內(nèi)向A板做勻加速直線運動；eq\f(3T,4)～T時間內(nèi)向A板做勻減速直線運動．接著重復(fù)這種運動．依據(jù)勻變速直線運動的v-t圖像是傾斜的直線可知，B圖符合電子的運動狀況，故B正確，C錯誤．電子做勻變速直線運動時x-t圖像應(yīng)是拋物線，故D錯誤．依據(jù)電子的運動狀況，勻加速運動和勻減速運動交替改變，而勻變速運動的加速度不變，a-t圖像應(yīng)平行于橫軸，故A正確．4．答案：C解析：0～t0時間內(nèi)：微粒做勻加速直線運動，a＝eq\f(qE0,m)t0時刻速度v1＝at0＝eq\f(qE0t0,m)t0時間內(nèi)位移x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)t0～2t0時間內(nèi)，微粒做勻減速直線運動，加速度大小同0～t0時間段，2t0時刻末速度v2＝v1－at0＝0，t0～2t0時間內(nèi)位移x2＝v1t0－eq\f(1,2)ateq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＝eq\f(qE0teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),2m)＝x12t0～3t0重復(fù)0～t0的運動，故帶電微粒先做勻加速直線運動，再做勻減速直線運動至