专题 带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题 带电粒子在交变电场中的运动1.此类题型一般有三种情况(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(一般根据交变电场的特点分段研究)。2.两条分析思路和一个关键(1)两条思路：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。(2)一个关键：注意对称性和周期性变化关系的应用。考向 粒子的单向直线运动【例 1】 如图 1 甲所示，两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始 A 板的电势比 B 板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞，向 A 板运动时的速度方向为正方向，则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是 (其中C、D 两项中的图线按正弦函数规律变化) ( )图 1解析 电子在交变电场中所受电场力大小恒定，加速度大小不变，故 C、D 两项错误；从 0 时刻开始，电子向 A 板做匀加速直线运动，T 后电场力反向，电子向 A 板做匀减速直线运动，直到 t＝T 时刻速度变为零。之后重复上述运动，A 项正确，B 项错误。答案 A考向 粒子的往返运动【例 2】 (多选)如图 2 所示为匀强电场的电场强度 E 随时间 t 变化的图象。当 t＝0 时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是( )图 2A.带电粒子将始终向同一个方向运动B.2 s 末带电粒子回到原出发点C.3 s 末带电粒子的速度为零D.0～3 s 内，电场力做的总功为零解析 设第 1 s 内粒子的加速度为 a1，第 2 s 内的加速度为 a2，由 a＝可知，a2＝2a1，可见，粒子第 1 s 内向负方向运动，1.5 s 末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至 3 s 末回到原出发点，粒子的速度为 0，v－t 图象如图所示，由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知 C、D 正确。答案 CD考向 粒子的偏转运动【例 3】 (多选)如图 3 甲所示，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 3A.末速度大小为 v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了 mgdD...
