第10讲 带电粒子在交变电场中的运动
题一：在真空中水平放置一平行板电容器，两极板间距为d。极板间有一个带电油滴，当平行板电容器的电压为U0时，油滴保持静止状态，如图所示。当给电容器突然充电使其电压增加?U1时，油滴开始向上运动；经时间?t后，电容器突然放电使其电压减少?U2，又经过时间?t，油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。重力加速度为g。试求： （1）带电油滴所带电荷量与质量之比；
（2）第一个?t与第二个?t时间内油滴运动的加速度大小之比； （3）?U1与?U2之比。
题二：在真空中有水平放置的两个平行、正对金属板，板长为l，两板间距离为d，在两极板间加一交变电压u＝Umsinωt。现有质量为m，电荷量为e的电子以速度v（v接近光速的1/20）从两极板左端中点沿水平方向连续不断地射入两平行板之间。若电子经过两极板间的时间相比交变电流的周期可忽略不计，不考虑电子间的相互作用和相对论效应，则（ ）
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md2v2A．当Um＜时，所有电子都能从极板的右端射出
el2md2v2B．当Um＞时，将没有电子能从极板的右端射出
el22md2v2C．当Um＝时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间之
el2比为1：2
2md2v2D．当Um＝时，有电子从极板右端射出的时间与无电子从极板右端射出的时间
el2之比为1：2
题三：如图甲所示，长为l、相距为d的两块正对的平行金属板AB和CD与一电源相连（图中未画出电源），B、D为两板的右端点。两板间电势差的变化如图乙所示。在金属板B、D端的右侧有一与金属板垂直的荧光屏MN，荧光屏距B、D端的距离为l。质量为m，电荷量为e的电子以相同的初速度v0从极板左边中央沿平行极板的直线OO′连续不断地射入。已知所有的电子均能够从两金属板间射出，且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期相等。忽略极板边缘处电场的影响，不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求： （1）t＝0和t＝T/2时刻进入两板间的电子到达金属板B、D端界面时偏离OO′的距离之比。 （2）两板间电压的最大值U0。 （3）电子在荧光屏上分布的最大范围。
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题四：如图甲所示，真空室中电极K发出的电子(初速度不计)经过U0＝1 000 V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l＝0.20 m，相距d＝0.020 m，加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u－t图线如图乙所示。设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b＝0.15 m，筒绕其竖直轴匀速转动，周期T＝0.20 s，筒的周长s＝0.20 m，筒能接收到通过A、B板的全部电子。
（1）以t＝0时（见图乙，此时u＝0）电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点，并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。（不计重力作用） （2）给出的坐标纸上（见图丙）定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
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高考物理第二轮复习+第10讲+带电粒子在交变电场中的运动
