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江苏省泰兴市第一高级中学2014高三物理教学论文 利用速度图象分析带电粒子在交变电场中的运动
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江苏省泰兴市第一高级中学2014高三物理教学论文 利用速度图象分析带电粒子在交变电场中的运动
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速度图象来分析。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,因此加速度相同的运动一定是平行的直线;
3.图线与坐标轴的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。
下面就举几例利用速度图象解决带电粒子在交变电场中的运动。
例1 如图1所示,A、B是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为T的交变电压U,A板 电势UA=0,B板的电势UB随时间发生周期性变化,规律如图2所示,现有一电子从A板上的小孔进入两极板间的电场区内,设电子的初速度和重力的影响均可忽略。