解決帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法技法一借助圖象，展示物理過程帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場(chǎng)力作用，其加速度、速度等均做周期性變化.借助圖象來描述它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，可直觀展示物理過程，從而獲得啟迪，快捷地分析求解.例1 如圖(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓，重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處.若在10時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上.貝h0可能屬于的時(shí)間段是()“八“八TA.0Vt0V4【解析】 設(shè)粒子的速度方向、位移方向向右為正.依題意得，粒子的速度方向時(shí)而TT3T..為負(fù)，時(shí)而為正，最終打在A板上時(shí)位移為負(fù)，速度方向?yàn)樨?fù).作出tn=0、、彳、,時(shí)粒0 4 2 4子運(yùn)動(dòng)的速度圖象如圖所示.由于速度圖線與時(shí)間軸所圍面積表示粒子通過的位移，則由T3T T3T圖象可知0<t0<4,-4yt0<T時(shí)粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移大于零；4<t0<4時(shí)粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移小于零；當(dāng)10>T時(shí)情況類似.因粒子最終打在A板上，則要求粒子在每個(gè)周期內(nèi)的總位移應(yīng)小于零，對(duì)照各選項(xiàng)可知只有B正確.【答案】B單??遞修本題物理情景簡(jiǎn)單，但隱含條件較多.如打在A板上時(shí)速度方向?yàn)橄蜃螅灰品较驗(yàn)橄蜃?，做此類題目注意隱含條件的挖掘.另外，速度一時(shí)間圖象的合理應(yīng)用，可提高同學(xué)們的解題速度.技法二巧取分運(yùn)動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)某個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)不會(huì)因其他分運(yùn)動(dòng)的存在而受到影響，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，

應(yīng)用這一原理可以簡(jiǎn)捷分析某些帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題.例2如圖(a)所示，平行板電容器間距為d，兩板所加電壓如圖(b)所示，￡=0時(shí)刻，質(zhì)量為股、帶電荷量為q的粒子以平行于極板的速度％射入電容器，2.5T時(shí)恰好落在下極求:板上，帶電粒子的重力不計(jì)，在這一過程中,求:(1)該粒子的水平位移；(2)粒子落到下極板時(shí)的速度.【解析】(1)帶電粒子在水平方向不受外力作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此水平位移為:s=v01=v0X2.5T=2.5v0T.(2)帶電粒子落在下極板上時(shí)在豎直方向的分速度為3qU.v==。,2T=小T粒子落在下極板上時(shí)的速度大小為。=\,市=\"0+9^.【答案】a)2.5v0T⑵j0+等鬻技法三巧建模型，化難為易對(duì)于某些實(shí)際的物理過程，可根據(jù)題設(shè)條件，運(yùn)用近似處理方法，通過簡(jiǎn)化描述來反映事物基本的物理特征，這有助于迅速、準(zhǔn)確確定出解題方向和策略，使問題得到迅速解決.例3在真空中速度為v=6.4X107mzs的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)=8.0X10-2m,間距為d=5.0X10-3m,電子束沿兩極板間的中線通過，如圖所示,在兩極板上加上50Hz的交變電壓u=Umsin8t如果所加電壓的最大值超過某一值UC,將開始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子有時(shí)能通過兩極板，有時(shí)不能通過，求UC的大小.(電子的比荷為1.76X1011C/kg)【解析】 設(shè)電子剛好不能通過時(shí)平行板的電壓為Ur，電子經(jīng)過平行板的時(shí)間為t,C則：t=v，d='2，a=著，解得%=嗒=91V.【答案】91V/考能提升?對(duì)點(diǎn)演練/［高考真題］（2016?課標(biāo)卷I,14）一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上.若將云母介質(zhì)移出，則電容器（）A.極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大B.極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大C.極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變D.極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變【解析】電容器接在恒壓直流電源上，兩極板的電壓不變，若將云母介質(zhì)移出，相對(duì)介電常數(shù)減小，電容器的電容減小，所以極板上的電荷量減小，極板間的距離不變，所以極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.【答案】D（2015?課標(biāo)卷II,14）如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置.若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸（垂直于紙面）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將（）A.保持靜止?fàn)顟B(tài)B.向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)C.向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)D.向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)【解析】?jī)善叫薪饘侔逅椒胖脮r(shí)，帶電微粒靜止有mg=述，現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸（垂直于紙面）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°后，兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,電場(chǎng)力方向也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°,但大小不變，此時(shí)電場(chǎng)力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故該微粒將向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.【答案】D（2016?海南卷，6）如圖，平行板電容器兩極板的間距為d，極板與水平面成45°角，上極板帶正電.一電荷量為q（q>0）的粒子在電容器中靠近下極板處，以初動(dòng)能Ek（豎直向上射出.不計(jì)重力，極板尺寸足夠大，若粒子能打到上極板，則兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為（）B.D.qd【解析】 根據(jù)電荷受力可以知道，粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，如圖所示：當(dāng)電場(chǎng)足夠大時(shí)，粒子到達(dá)上極板時(shí)速度恰好與上極板平行，如圖，將粒子初速度。0分解為垂直極板的B.D.qd【解析】 根據(jù)電荷受力可以知道，粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，如圖所示：當(dāng)電場(chǎng)足夠大時(shí)，粒子到達(dá)上極板時(shí)速度恰好與上極板平行，如圖，將粒子初速度。0分解為垂直極板的。0y和平行極板的外，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，當(dāng)分速度v=0時(shí)，則粒子的速度正好平行上極板，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：一v2y=-2Eqd，由于voy=v0cos45°,整理得到：E=駒，故選項(xiàng)B正確._ 1E『2mv2,聯(lián)立【答案】B［名校模擬］（2018-安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)高三期中）如圖所示，平行板電容器兩極板接在電壓恒為U的直流電源上，上極板A接地，兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷被固定于極板間的P、Q兩點(diǎn)，忽略兩點(diǎn)電荷對(duì)板間電場(chǎng)的影響，現(xiàn)將平行板電容器的下極板B豎直向下移動(dòng)一小段距離，則（）A.兩點(diǎn)電荷間的庫侖力變小B.P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)可能降低C.兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)能可能減小D.電容器的電容減小，極板帶電荷量增大【解析】由庫侖定律可知，兩點(diǎn)電荷之間的庫侖力不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電容器保持與電源連接，兩極板間電勢(shì)差不變，B板下移，兩極板間距離增大，由電勢(shì)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)

系E=可知，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，由U=Ed可知，P、Q兩點(diǎn)與A板間電勢(shì)差的絕對(duì)值d減小，但由于不確定兩極板間電場(chǎng)方向，所以P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)的升降無法確定，B項(xiàng)正確；電勢(shì)升降無法確定，則兩點(diǎn)電荷在相應(yīng)位置的電勢(shì)能的變化情況也就無法確定，C項(xiàng)正確；一一 第由電容的決定式c=4位可知，電容器的電容減小，由Q=cu可知，極板帶電荷量減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】BC（2018?河北唐山一中高三上學(xué)期期中）如圖所示，A、B為水平放置的兩個(gè)平行金屬板，兩板相距d,分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一個(gè)小孔M和N.今有一帶電油滴，質(zhì)量為m，從A板的上方距A板為d的P點(diǎn)由靜止開始自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，帶電油滴通過N孔時(shí)的動(dòng)能EkV2mgd.若將極板A向上移一小段距離，到圖中虛線所示位置，則帶電油滴通過N孔時(shí)的動(dòng)能Ek,和油滴所帶電荷的種類是A.A.油滴帶正電，EJ=EkC.油滴帶負(fù)電，EJ=EkB.油滴帶正電，Ek'VEk

D.油滴帶負(fù)電，Ek,<Ek【解析】 由題設(shè)條件知，把A板向上平移一小段距離，電場(chǎng)力做功不變，重力做功也不變，根據(jù)動(dòng)能定理知，小球到達(dá)N點(diǎn)速度仍為原來的速度，小球會(huì)穿過N孔繼續(xù)下落,即動(dòng)能與原來相等，根據(jù)電場(chǎng)力做負(fù)功，及電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可知小球帶負(fù)電，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確.【答案】C（2018-江蘇泰州高三上學(xué)期期中）如圖所示，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若加速電壓為U/偏轉(zhuǎn)電壓為U2.僅僅改變加速電壓后，電子在電場(chǎng)中的側(cè)移量J增大為原來的2倍，下列說法中正確的是（）A.加速電壓U1減小到了原來的1/2B.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子做的功變?yōu)樵瓉淼?倍C.電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度變?yōu)樵瓉淼?倍D.電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)