1．帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，通常只討論電壓的大小不變、方向做周期性變化(如方波)的情形。
(1)當(dāng)粒子平行于電場(chǎng)方向射入時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，其初速度和受力情況決定了粒子的運(yùn)動(dòng)情況，粒子可以做周期性的直線運(yùn)動(dòng)。
(2)當(dāng)粒子垂直于電場(chǎng)方向射入時(shí)，沿初速度方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向的分運(yùn)動(dòng)具有周期性。
2．研究帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是根據(jù)電場(chǎng)變化的特點(diǎn)，利用牛頓第二定律正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況。根據(jù)電場(chǎng)的變化情況，分段求解帶電粒子運(yùn)動(dòng)的末速度、位移等。
很多時(shí)候可將eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(φ－t圖像,U－t圖像,E－t圖像))轉(zhuǎn)換,a－t圖像轉(zhuǎn)化,v－t圖像。
3．對(duì)于鋸齒波和正弦波等電壓產(chǎn)生的交變電場(chǎng)，若粒子穿過板間的時(shí)間極短，帶電粒子穿過電場(chǎng)瞬間可認(rèn)為是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。
?考向1 帶電粒子在交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)
如圖甲所示，在兩距離足夠大的平行金屬板中央有一個(gè)靜止的質(zhì)子(不計(jì)重力)，t＝0時(shí)刻，A板電勢(shì)高于B板電勢(shì)，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，下列圖像中能正確反映質(zhì)子速度v、位移x、加速度a和動(dòng)能Ek四個(gè)物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的是( C )
[解析] 質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速度a＝eq \f(qE,m)＝eq \f(qU,md)，即加速度a與金屬板間電壓U成正比，故圖像應(yīng)與U－t圖相似，A錯(cuò)誤；0～eq \f(T,4)時(shí)間內(nèi)，質(zhì)子在金屬板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由x＝eq \f(1,2)at2，知質(zhì)子的位移x與時(shí)間t成二次函數(shù)關(guān)系，圖像應(yīng)該為拋物線，B錯(cuò)誤；由圖乙可知，在0～eq \f(T,4)時(shí)間內(nèi)，質(zhì)子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在eq \f(T,4)～eq \f(3T,4)時(shí)間內(nèi)，加速度方向相反，大小不變，故質(zhì)子先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速為零后以相同的加速度反向勻加速；eq \f(3T,4)～T質(zhì)子做勻減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度減為零，C正確；由于v＝v0＋at，Ek＝eq \f(1,2)mv2，故動(dòng)能Ek與時(shí)間t為二次函數(shù)關(guān)系，圖像應(yīng)該為拋物線，D錯(cuò)誤。
?考向2 帶電粒子在交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
如圖甲所示，A、B為兩塊相距很近的平行金屬板，A、B間電壓UAB＝－U0，緊貼A板有一電子源，不停地飄出質(zhì)量為m、帶電荷量為e的電子(初速度可視為0)。在B板右側(cè)兩塊平行金屬板M、N間加有如圖乙所示的電壓，電壓變化的周期T＝Leq \r(\f(m,2eU0))，板間中線與電子源在同一水平線上，已知極板間距為d，極板長為L，不計(jì)電子重力，求：
(1)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板時(shí)的速度大小；
(2)eq \f(T,4)時(shí)刻沿中線射入偏轉(zhuǎn)極板間的電子剛射出偏轉(zhuǎn)極板時(shí)與板間中線的距離(未與極板接觸)。
[解析] (1)設(shè)電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)極板時(shí)的速度為v，
由動(dòng)能定理有eU0＝eq \f(1,2)mv2
解得v＝eq \r(\f(2eU0,m))。
(2)由題意知，電子穿過偏轉(zhuǎn)極板所需時(shí)間t＝eq \f(L,v)＝Leq \r(\f(m,2eU0))＝T
故在eq \f(T,4)時(shí)刻沿中線射入偏轉(zhuǎn)極板間的電子在電場(chǎng)方向上先加速后減速，然后反向加速再減速，各段位移大小相等，故一個(gè)周期內(nèi)，偏移量為零，則電子沿板間中線射出偏轉(zhuǎn)極板，與板間中線的距離為0。
[答案] (1)eq \r(\f(2eU0,m)) (2)0

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