电荷在交变电场中的运动 知识点题库

如图甲所示，A和B是真空中、两块面积很大的平行金属板，O是一个可以连续产生粒子的粒子源，O到A、B的距离都是l．现在A、B之间加上电压，电压U_AB随时间变化的规律如图乙所示．已知粒子源在交变电压的一个周期内可以均匀产生300个粒子，粒子质量为m、电荷量为-q．这种粒子产生后，在电场力作用下从静止开始运动．设粒子一旦磁到金属板，它就附在金属板上不再运动，且电荷量同时消失，不影响A、B板电势．不计粒子的重力，不考虑粒子之间的相互作用力．已知上述物理量l=0.6m，U₀=1.2×10³V，T=1.2×10^-2s，m=5×10^-10kg，q=1×10^-7C．

一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，在该匀强电场中，有一个带电粒子于t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，则下列说法中正确的是（   ）

如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U₀=1.0×10²V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.0×10^﹣7kg，电荷量q=1.0×10^﹣2C，速度大小均为v₀=1.0×10⁴m/s，带电粒子的重力不计，则：

如图甲所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图乙所示的交变电压．t=0时，Q板比P板电势高U₀ ， 在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在0～4t₀时间内未与两板相碰．则电子速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间是（   ）

如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO'垂直，磁感应强B=5×10^﹣3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO'连续射人电场中，已知每个粒子速度V₀=10⁵m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．

如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10^﹣3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v₀=10⁵ m/s，比荷q/m=10⁸ C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．

如下图所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 ，带电量为 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数 。 时刻开始，空间加上一个如下图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场，（取水平向右为正方向， 取 ）求：

如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷在产生的电场E₁（未知），该点电荷的电荷量为-Q，且只考虑该点电荷在第一象限内产生的电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E₂（未知）；第四象限内有大小为、方向按图乙所示规律周期性变化的电场E₃ ， E₃以水平向右为正方向，变化周期 ．一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x₀ ， x₀）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：

如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子 不计重力 ，两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是   

如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，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，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场粒子射入电场时的速度为 ，t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则（    ）

在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E₁（未知），该点电荷的电荷量为 ，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E₂（未知）；第四象限内有大小为 ，方向按图乙周期性变化的电场E₃ ， 以水平向右为正方向，变化周期 。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x₀ ， x₀）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动。以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：

现有某种直线加速器结构如图甲所示,编号为1~4号的4块电极板平行放置,极板中心均有一小孔供粒子通过．其中1号和3号板与A接线柱相连,2号和4号板与B接线柱相连,在A、B接线柱间通以如图乙所示的交变电压,其中电压U已知,周期T可以根据需调节．现有一质子从1号板由静止释放,沿直线保持加速运动状态,穿过小孔达到4号板．设质子的电荷量为e,质量为m,1、2号板间距为d,忽略电场边缘效应及电压变化瞬间所产生的影响,则(   )

一对平行金属板A，B（如图甲所示），A，B间电压U_AB随时间t变化如图乙所示。一个不计重力的负电荷-q原来固定在A，B的正中央O处，某时刻t无初速度释放电荷，则有关该电荷运动情况的说法正确的是（   ）

如图（a）所示，AB是一对平行的金属板，在两板间加一周期为T的交变电压U，A板的电势u_A=0， B板的电势u_B随时间t的变化规律如图（b）所示。现有一电子从A板的小孔进入两板间的电场内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略，电子在一周期内未碰到B极板，则 （   ）

在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E₁（未知），该点电荷的电荷量为 ，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E₂（未知）；第四象限内有大小为 ，方向按图乙周期性变化的电场E₃ ， 以水平向右为正方向，变化周期 。一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x₀ ， x₀）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做匀速圆周运动．以离子到达x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：

图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压 u随时间 t 变化的图线如图乙所示．质量为 m、重力不计的带电粒子以初速度v₀ 沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是（   ）

如图甲所示，两块间距为l、板长均为 的金属板水平正对放置，荧光屏 为二分之一圆弧面，让质量为m、电荷量为q的带电粒子流从两板左端连线的中点O以初速度v水平射入板间，粒子从射入到打在屏上 所用的时间为 。现将下板接地，上板的电势 随时间t的变化规律如图乙所示，其中 ，所有射出金属板的粒子均能垂直打在荧光屏上。已知粒子通过板间所用时间远小于T（粒子通过板间时极板电势可视为不变），粒子打在金属板或屏上后均被吸收，粒子间的相互作用及粒子所受的重力均不计。

如图所示，两种同位素的原子核M、N从容器A下方的小孔S₁不断飘入S₁与S₂间的加速电场中，其初速度几乎为零。然后经过小孔S₃恰好沿 圆弧通过静电分析器，从小孔S₄离开后，由正方体右侧面中心位置处小孔O₂（即图中坐标系原点）水平向左沿z轴正方向垂直右侧面进入正方体空腔内。已知静电分析器内有均匀辐向分布的电场，粒子运动轨迹处电场强度大小为E，圆弧半径和正方体边长均为L；M、N的质量分别为m、3m，带电量均为q，重力不计；不考虑粒子之间的相互作用，打在正方体腔壁上的粒子被全部吸收，且不影响腔内场强的分布。

如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v₀沿中线射入两板间，0～ 时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是(   )

图1的平行金属板M、N间加有图2所示的交变电压，是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场。时，比荷为的带电粒子甲从O点沿方向、以的速率进入板间，时飞离电场，期间恰好不与极板相碰。若在时刻，带电粒子乙以的速率沿从O点进入板间，已知乙粒子在运动过程中也恰好不与极板碰撞，不计粒子受到的重力，则下列说法中正确的是（   ）