2026高考物理总复习讲义：带电粒子在交变电场中的运动.pdfVIP

第5讲小专题:带电粒子在交变电场中的运动

考点一带电粒子在交变电场中的直线运动

1.常见的交变电场

常见的产生交变电场的电压波形方形波、锯齿波、正弦波等。

2.思维方法

从两条思路出发:一是力和运动的关系，根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关

系。

3.解题技巧

1（）按周期性分段研究。

的图像）

⑵Ut图像，楚a-t图像幽v-t图像。

砒图像J

例［1］【单向直线运动模型】2（024•江苏苏州期末）如图甲所示，某多级直线加速器由多

个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一更线上，序号为奇数和偶数的圆

筒分别与图乙所示交流电源两极相连。尸0时,位于金属圆板序（号为0）中央的电子,由静止

开始加速。电子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（）

5II6

23478交流电压

甲

U

U-»,・,,，1

乙

A［］圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小

B［］电子在各圆筒中做匀加速直线运动

C［］电子在各圆筒中运动的时间都为7

D［］各圆筒的长度之比可能为1：：V3-

【答案】D

【解析】金属圆筒中电场为零，电子不受电场机做匀运运动，故A、B错误;只电子在每

个圆筒中匀速运动时间为纲•，才能保证每次在缝隙中被电场加速，故C错误;电子进入第n

个圆筒时,经过〃次加速，根据动能定理解得必产］/第个圆筒微

L=V则各金属筒的长度之比为1：鱼：6…，故D正确。

n

例［2］【往返直线运动模型】2（024•陕西西安阶段检测）（多选）接在平行板电容器A、B

两极板的电压随时间变化关系图像如图所示，两板间距足够大，一质量为〃?、带电量为可

的粒子不（计重力），开始时静止在两极板中央，从某时刻由静止释放，关于带电粒子的运动,

下列描述正确的是（）

U0

A［］若从0时刻由静止释放，粒子一直向右运动

B［］若从0时刻由静止释放,粒子先向右后向左做往复性的运动

C［］若从力时刻由静止释放，粒子时而右，时而左，每个周期都会向左移动•定距离

D［］若从今时刻由静止粒放，粒子时而左，时而右，每个周期都会向右移动一定距离

O

【答案】AC

【解析】从0时刻释放粒子，根据殍止粒子所受电场力方向及作用时间，画出粒子的VT

像如甲所示取（向右为正方向），

由甲可知,粒子在0〜夕寸间内向右做匀加速直线运动，在g〜7时间内向右做匀减速运动

直至速度减为零，之后重复上述运动，因此粒子始终向右运动，故A正确,B错误;若粒子从

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时刻由静止释放，根据静止粒子所受电场力方向及作用时间，画出粒子的像如国乙

所示，

由乙可知，粒子在电场力的作用下，时而右,时而左，一个周期内向左运动的位移大于向右

运动的位移，所以每个