2026版高考物理专题提升练习-带电粒子在交变电场中的运动.docxVIP

专题提升练17带电粒子在交变电场中的运动

梯级Ⅰ基础练

1.(2025·雅安模拟)如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子先向右运动，并最终打在A板上。下列判断可能正确的是(B)

A.t0=T4 B.t0=

C.t0=3T5 D.t0=

解析若t0=T4，带正电粒子先加速向B板运动，再减速运动至速度为零，然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零，如此反复运动，每次向右运动的距离等于向左运动的距离，A项错误；若t0=3T8，带正电粒子先加速向右运动，再减速运动至速度为零，然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零，如此反复运动，每次向右运动的距离小于向左运动的距离，最终打在A板上，B项正确；若t0=3T5，带正电粒子先加速向左运动，与题干不符，C项错误；若t0=9T8，带正电粒子先加速向右运动，再减速运动至速度为零，然后反方向加速运动，再减速运动至速度为零，如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B

2.(多选)(2025·汕头模拟)如图甲是一对长度为L的平行金属板，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直。在t=0时刻，一带电粒子沿板间的中线OO垂直电场方向射入电场，2t0时刻粒子刚好沿下极板右边缘射出电场。不计粒子重力。则(AC)

A.粒子带正电

B.粒子在平行板间一直做曲线运动

C.粒子射入电场时的速度大小为L

D.若粒子射入电场时的速度减为一半，射出电场时的速度垂直于电场方向

解析粒子向下偏转，由电场力方向与电场方向相同可知，粒子带正电，A项正确；在0~t0时间内，粒子在平行板间做曲线运动；在t0~2t0时间内，粒子不受任何力，则做直线运动，B项错误；粒子在水平方向一直做匀速运动，可知射入电场时的速度大小为v0=L2t0，C项正确；若粒子射入电场时的速度减为一半，由于粒子在电场中受向下的静电力，有向下的加速度，射出电场时沿电场方向的速度不为零，则射出电场时的速度不可能垂直于电场方向

3.(多选)(2025·成都模拟)如图甲所示，长为L的两块正对金属板A、B水平放置，两板接上如图乙所示随时间变化的交流电压UAB，电子流沿中心线OO从O点以初速度v0=LT射入板间，电子都不会碰到极板。已知电子的质量为m，电荷量为e。下列说法正确的是(AB

A.两板间距dTe

B.电子无论在哪一时刻从O点射入，离开板间电场时的速率一定是v0

C.电子在t=0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场

D.电子在t=T2时刻从O

解析根据题意，任何一个电子离开电场所用的时间均为T=Lv0，当电子在t=kT2(k为自然数)时刻(满足此条件，电子总是在垂直板的方向上先加速再减速)从O点射入，射出电场时电子离开中心线的距离最大，为h=2×12·eU0md·T22，hd2，解得dTeU02m，则可知，电子在t=0时刻或t=T2时刻从O点射入时，电子离开电场时与中心线的距离最大，不会从中心线离开电场，A项正确，C、D两项错误；电子无论从哪一时刻从O点射入，在板间运动时，加速运动的时间和减速运动的时间相等，均为T2

4.(2025·重庆模拟)如图所示，在相距较远的两平行金属板中央有一个静止的带电粒子(不计重力)，当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时，在t=0时刻静止释放该粒子，下列说法正确的是(D)

A.电压如图甲所示时，在0~T时间内，粒子的电势能先增加后减少

B.电压如图乙所示时，在0~T2时间内，粒子先做匀加速直线运动，

C.电压如图丙所示时，在0~T2时间内，粒子动量变化量为

D.电压如图丁所示时，若粒子在12T之前不能到达极板，

解析若电压如题图甲所示，0~T时间内，电场力先向一方后反向，则粒子先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，A项错误；电压如题图乙所示时，在0~T2时间内，粒子先加速后减速，粒子所受电压在发生变化，故电场力在发生变化不是匀变速运动，B项错误；电压如题图丙所示时，粒子先做加速度先增大后减小的加速运动，过了12T后做加速度先增大后减小的减速运动，到T时速度减为0，之后重复前面的运动，故粒子一直朝同一方向运动，故在0~T2时间内，粒子动量变化量不为0，C项错误；电压如题图丁所示时，粒子先加速，到14T后减速，12T后反向加速，34T后减速，T时速度减为零，位移为0，之后重复前面的运动，故粒子做往复运动，若粒子在12T之前不能到达极板

梯级Ⅱ能力练

5.(2025·中山模拟)如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ