第 32 课时 带电粒子在电场中的综合问题考点 1 带电粒子在交变电场中的运动一、带电粒子在周期性电场中的直线运动带电粒子在交变电场中运动的情况比较复杂，由于不同时段受力情况不同、运动情况也就不同，若按常规的分析方法，一般都较繁琐，较好的分析方法就是利用带电粒子的 vt图象来分析，在画速度图象时，要注意以下几点：(1)带电粒子进入电场的时刻。(2)速度图象的斜率表示加速度。(3)图线与坐标轴围成的面积表示位移，且在横轴上方所围成的面积为正，在横轴下方所围成的面积为负。(4)注意对称和周期性变化关系的应用。(5)图线与横轴有交点，表示此时速度反向，对运动很复杂、不容易画出速度图象的问题，还应逐段分析求解。二、带电粒子在周期性电场中的偏转问题1．运动的性质：高考一般仅考查电场大小不变，仅方向改变的交变电场。即使如此，带电粒子在电场中的运动也非常复杂，但可将其运动看成分段的抛体运动。2．最佳的解决方法：是利用分运动解题，粒子在垂直于电场方向：做匀速直线运动；平行于电场方向：做匀变速直线运动。3．最佳的解决手段：利用 vt 图象研究平行于电场方向的分运动。三、带电粒子在周期性电场中的常见电场和类型及分析方法1．常见的交变电场常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等。2．常见的类型(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解)。(2)粒子做往返运动(一般分段研究)。(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究)。3．常用的分析方法(1)带电粒子在交变电场中的运动，通常只讨论电压的大小不变、方向做周期性变化(如方波)且不计粒子重力的情形。在两个相互平行的金属板间加交变电压时，在两板中间便可获得交变电场。此类电场从空间看是匀强的，即同一时刻，电场中各个位置处电场强度的大小、方向都相同；从时间看是变化的，即电场强度的大小、方向都随时间而变化。① 当粒子平行于电场方向射入时，粒子做直线运动，其初速度和受力情况决定了粒子的运动情况，粒子可以做周期性的运动。② 当粒子垂直于电场方向射入时，沿初速度方向的分运动为匀速直线运动，沿电场方向的分运动具有周期性。(2)研究带电粒子在交变电场中的运动，关键是根据电场变化的特点，利用牛顿第二定律正确地判断粒子的运动情况。根据电场的变化情况，分段求解带电粒子运动的末速度、位移等。(3)对于锯齿波和正弦波等电压产生的交变电场，一般来说题中会直接或间接提到“粒子在其中运动时电场为恒...
