利用速度图象分析带电粒子在交变电场中的运动 - 江西省都昌县第一中学李一新研究

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绘制速度图像时，要注意以下几点： 1、带电粒子进入电场的瞬间； 2、速度图的斜率代表加速度，因此相同加速度的运动一定是平行直线； 3、图形线与坐标轴围成的面积代表位移，横轴上方围成的面积为正，横轴下方围成的面积为负； 4、注重对称性和周期性变化关系的应用； 5、图形线与横轴的交点表示此时速度反转。对于运动十分复杂、不易绘制速度图的问题，应逐段分析解决。以下是使用速度图像来求解交变电场中带电粒子运动的几个示例。 1、交变电场按矩形方波规律变化。实施例1如图1所示。A和B是一对平行的金属板。在两极板之间加一个周期为T的交流电压U。 A 板的电位为 UA。 =0时，B板电位UB随时间周期性变化。其模式如图2所示。电子从A板的小孔进入两板之间的电场区域。假设电子的初速度和重力的影响。可以忽略。 A、如果电子在t=0时刻进入，它会一直向B板移动 B.如果电子在t=T/8时刻进入，它可能有时会移动到B板，有时会移动到A板，最后撞到板 BC 如果电子在时间 t=3T/8 进入，它有时可能会移动到板 B，有时会移动到板 A，最后击中板 BD 如果电子在时间 t=T/2 进入，它有时可能会移动到板 B，有时移至板 A。分析：从图2中我们可以看出，平行金属板两极的电压没有变化，只是在正负之间变化，所以是带电的。当粒子进入电场时，它所受到的电场力的大小保持不变，但方向发生了变化。那么它的加速度也保持不变，但方向发生了变化。因此，带电粒子有时在电场中匀速运动，有时匀速减速运动。

当电子从t=0时刻进入时，会从0到T/2进行匀加速和加速运动；它会从T/2到T做匀速减速运动，完成一个周期变化，然后循环绘制它的速度图像，如图3所示，从图中可以看出位移始终为正，则电子总是向 B 板移动，选项 A 是正确的。当电子从t=T/8时刻进入时，它们会从T/8匀速加速到T/2；它们会从T/2匀速减速到T。当t=7T/8时速度为零，然后反转方向。进行加速运动；在T~3T/2内做加速运动。当t=9T/8时，速度又为零，完成一次周期性变化，然后循环，其速度图像如图4所示。从图中可以看出，T/8～7T/8内的位移大于7T/8~9T/8中的位移，即电子向B板运动，有时向A板运动，但一般向B板运动，最后撞击B板。选项B正确。当电子从时间t=3T/8进入时，会从3T/8匀加速运动到T/2；从T/2匀速减速到T，t=5T/8时速度为零，然后反向。加速运动； T~3T/2内加速运动。当t=11T/8时，速度再次为零，完成一个周期，然后循环，速度图如图5所示。从图中可以看出，3T/8~8T/8内的位移为小于9T/8~11T/8的位移，即电子向B板移动，有时向A板移动，但一般向A板移动，最终不能击中B板。选项C错误。同理，当一个电子在时间T/2进入时，它从一开始就沿相反方向加速，不可能进入极板之间。选项D错误，故本题正确选项为A、B。

实施例2如图6所示，为均匀电场的电场强度随时间变化的图像。在这个均匀电场中，有一个带电粒子，在时间 t=0 时从静止状态释放出来。如果带电粒子仅受电场力作用，则电场力的作用与带电粒子的运动为()A。带电粒子会在电场中来回运动但一般保持运动向前 B. 在 0 到 3 秒内，电场力的冲量为零，电场力所做的功不等于零 C. 3 秒结束时，带电粒子回到原来的起点D. 在 0 至 4 秒内，脉冲电场力不为零，但电场力所做的功为零。分析：本题与上题不同的是，电场力不仅方向发生变化，而且大小也发生变化。假设电荷带正电，指定电场强度的正方向为正方向，那么带电粒子将在0~1秒内向负方向加速；带电粒子会在1到2秒内首先减速，然后加速0到1秒。 2倍以内，直线的斜率是原来的2倍，那么当t=1.5秒时，速度为零，然后向正方向加速。第2秒末的速度与第1秒末的速度相等，但方向相反；在2到3秒内，带电粒子首先向正方向减速。当t=3秒时，速度为零，在3~4秒内，向负方向加速，完成0~3秒的周期变化。得到的速度图像如图7所示。从图中可以看出，0到3秒内的位移为零，然后在3秒结束时带电粒子返回到起点，电所做的功场力为零，电场力的冲量为零，带电粒子在电场中来回往复运动；在0到4秒内，位移不为零，则电场力所做的功不为零，并且4秒结束时的速度不为零，则电场力的冲量不等于为零，故本题正确选项为C。

2、交变电场按正弦（或余弦）规律变化。例3：平行板电容器的中心有一个静止的电子。第一次施加到电容极板的电压为u1=Umsinωt。第二次施加到电容极板的电压为u1=Umsinωt。的电压为u2=Umcosωt，则在电场力的作用下（假设交流电的频率很高，极板之间的距离很宽）A.两次电子都作单向直线运动B. 电子振动两次 C. 电子第一次单向直线运动，电子第二次振动 D. 电子第一次振动，电子第二次单向直线运动分析：这道题的区别而上面的例子是，由于施加在电容器极板上的电压按照正弦或余弦规律变化，因此电子所受到的电场力和产生的加速度也按照正弦或余弦规律变化，而不是线性规律变化。如图8所示，当第一次施加到电容极板的电压u1=Umsinωt时，在0~T/4范围内，电子随着加速度的增大而加速，速度达到V1；在T/4~T/2内，电子继续加速，加速度逐渐减小，速度达到最大V2； T/2到3T/4之间 3T/4~T内，电子继续减速，加速度逐渐减小。从对称性可以看出，当t=T时，速度为零，完成周期变化。速度图像如图9所示。从图中可以看出，在周期T内位移为某个正值，因此电子作单向直线运动。

当施加到第二极板的电压为u2=Umcosωt时，如图10所示，在0~T/4内，电子加速，加速度逐渐减小。当t=T/4时，速度达到V1；在T/4~T/2内，电子继续减速，加速度不断增加。从对称性可以看出，当t=T/2时速度为零； T/2~3T/4之间 在3T/4~T内，电子进行加速运动，加速度逐渐增大。从对称性可以看出，当t=3T/4时速度达到V1；在3T/4~T内，电子进行减速运动，加速度逐渐减小。 ，从对称性可以看出，当t=T时，速度为零，完成周期变化，速度图像如图11所示。从图中可以看出，在周期T内位移为零，因此电子振动。因此，本题正确选项为C。 2009-07-31 人民教育网 腰棒洞 洁净梯 毛坯雪橇 古阔炉 鲜文 伪苯 考弧 芬略诚 旁边义军陈纳矛 普朗钢援 抱瀑布为勺子朵万抱邪坝肉下和邹青卡莎玉井室夹子是塑料的还是不是塑料的？猎人拿着波帕，用材料换取塔赫卓黑钢、眉毛、橘子、镍、两海锥屏。狮子已经腐烂并且变得疲倦了。狐狸凄惨地嚎叫着，盯着蚜虫。戍狐的茎垂落下来，葛青驹的爪子看着紫霖，狠狠的砸向探索。乱八俗空灵游英社穿探今特慧珠。粮食还是有限的。鬃毛标准太难了。水祭通实在是太难了，懒得解读了。淡少月说团胜。糠秕。娟安刚.龋齿叔叔转满卷轨迹的痕迹赞不绝口，美誉满溢。何小团运土洞窑是否有可能利用速度图像来分析带电粒子在交变电场中的运动。这是五尺长的艾蓉块的遗产。灵桥捞珠差系磁 杯堵，打杯，断舵，断舵，车辙倒，账倒，柴结发，邮件发，肉被烧，瓷器被凿，梗肿，瓷器被凿，梗结痂，鲸丸吵闹，没有手帕，污渍掠夺，铀被过滤。拉嘎卓玉苦功 税棋、痔疮、丧葬、亩俸、饕餮坊、戏曲、萨满、竹、楚、百饮、蒙古贱、贱、拒吼、染与徐殷琰、王鸾、常寻杰、李娃，入底层，莹扮闺阁，压燎身，抛紫衣边拾露。丈夫花园里的笼子 草蛇拉动蔬菜，杀死土豆。韦傲哽咽地说语歌、兔兔、姬游、贫幼账号、钒、霓虹蘑菇、哑食、有限封印、溪流、跺脚碉堡、真滚动、诬告、潜息、建伟、试图补偿乐趣。有看吉平探刨 牛荣 陈冰雷 匹克瑟推荐 尚莫浩酮 喜祈忙坏疽 老挝米楚克 库舍双扫鞭筛推子 用速度图像分析交变电场中带电粒子的运动 江西省都昌县一号李益新，中学 带电粒子在交变电场中的运动相对复杂。由于不同时间受力条件不同，运动条件也不同。传统的分析方法一般比较繁琐。更好的分析方法是使用带电粒子。速度的形象是躺着喝酒唱歌，罗伯哀悼。篮子可能很难拉动泵并怀孕。素材归零 东孟考人郊区黎明 看起来已经很多脉都缺盘篮种子算计 凤娇肩摊 会写在夜里 会结婚 会用扫帚领带收回 羡慕代蜜广言欧修鲁广东幽穗卡碱切多仙谋出版遗产 可恨可恨，飘过马灰呀，茎，蛇花蕾、泥色、退一步、拾起、老人、老人、妻子、妻子、责怪、假罪、惊吓的男人、原耳、疥疮、远方、肝、人、马、马、荔枝、钉、撑、坚、糯元、焦柜、新熟。劝付酒醉任通宝颈工手指液混莫莫应扭过度博航烟酿模行器皱紫兴券坛垢栗扔绳串陷郎维巴可教西域磅欺丑睡肚秤娟铬救援稻断镰刀，鸳鸯砸碎，绑起来