關(guān)于帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三

帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板間便可獲得交變電場(chǎng)。此類電場(chǎng)從空間看是勻強(qiáng)電場(chǎng)，即同一時(shí)刻，電場(chǎng)中各個(gè)位置處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間上看是變化的，即電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都可隨時(shí)間變化。

研究帶電粒子在這種交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況。

當(dāng)帶電粒子通過電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電場(chǎng)變化的周期時(shí)，可認(rèn)為電場(chǎng)強(qiáng)度的大小、方向都不變。小結(jié)第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

（周期性變化的電場(chǎng)）

分析方法圖解法①確定研究對(duì)象，受力分析，狀態(tài)分析②畫出a-t、v-t圖第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三圖解法的應(yīng)用

例2如圖，A板的電勢(shì)UA＝0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。則

A.若電子是在t＝0時(shí)刻從A板小孔進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)

B.若電子是在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上

C.若電子是在t＝3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上

D.若電子是在t＝T/2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)BAt/s

UB

/v0U0-U0TT/2第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三F=Eq=U0q/dF=maa=U0q/mdBAt/s

U/v0U0-U0t/s

0a0-a0a/m/s2t/

s0v0-v0v/m/s

若電子是在t＝0時(shí)刻進(jìn)入的第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三Tt/s

U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s

0T/22T3T/2a/m/s2a0-a0T0T/22T3T/2t/

sv0-v0

若電子是在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入的v/m/s第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三Tt/s

U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s

0T/22T3T/2a/m/s2a0-a0T0T/22T3T/2t/

sv0-v0

若電子是在t＝3T/8時(shí)刻進(jìn)入的v/m/s第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三Tt/s

U/v0U0-U0T/22T3T/2Tt/s

0T/22T3T/2a/m/s2a0-a0T0T/22T3T/2t/

sv0-v0

若電子是在t＝T/4時(shí)刻進(jìn)入的v/m/s第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三

例2如圖，A板的電勢(shì)UA＝0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。則

A.若電子是在t＝0時(shí)刻從A板小孔進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)

B.若電子是在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上

C.若電子是在t＝3T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),最后打在B板上

D.若電子是在t＝T/4時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng).第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三【例3】將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高，這時(shí)有一個(gè)原來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，下列說法正確的是(

)A．電子一直向著A板運(yùn)動(dòng)B．電子一直向著B板運(yùn)動(dòng)C．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后返回向B板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后返回向A板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三讀題：開始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高→A、B板間的場(chǎng)強(qiáng)方向由B指向A→電子受電場(chǎng)力方向由A指向B→可得到電子開始向B板運(yùn)動(dòng)→由電場(chǎng)的變化規(guī)律判斷出電子的運(yùn)動(dòng)情況．畫圖：解答時(shí)，先根據(jù)電場(chǎng)的變化規(guī)律畫出電子所受電場(chǎng)力(加速度)隨時(shí)間的變化規(guī)律圖象，再畫出電子運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，得到電子的運(yùn)動(dòng)情況(如圖所示)．第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三答案：D.第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共28頁，2023年，2月20日