交變電流復習課5

1、交變電流應用要點疑點考點能力思維方法要點疑點考點 交流電知識和力學知識的綜合應用：本部分內(nèi)容是交變電流與其他內(nèi)容的綜合與聯(lián)系，交變電流在此部分內(nèi)容中僅是決定物體受力的因素之一.要注意知識的拓展. 1.由于交變電流的大小和方向、交流電壓的大小和正負，都隨時間周期變化，這就引起磁場、電場的強弱和方向周期性變化.因此，在研究帶電體在場中的受力時，就會存在一種動態(tài)的受力，對受力分析的要求就更加細致了.要點疑點考點 2.由于物體的受力會周期性的變化，所以物體的運動也不再是單調(diào)的，往往會是分段運動，甚至于是往復運動，這就要求對運動分析要做的更細致、思維方式要更活躍.注意無論是分段運動或是往復運動，關(guān)鍵是在

2、不同運動的連接點上的物理量，如連接點的速度、連接點的位置、連接點的時刻等等. 3.分析時還要注意由于力或運動的周期性，而會引起分析結(jié)果的多解問題.能力思維方法【例1】如圖13-4-1所示，AB是一對中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板互相垂直，兩極板的距離為l，兩極板間加上低頻交流電，A板電勢為0，B板電勢U=U0cost，現(xiàn)有一電子在t=0時穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速度和重力的影響均可忽略不計，則電子在兩極板間可能( AC )能力思維方法A.以AB間的某一點為平衡位置來回振動B.時而向B板運動，時而向A板運動，但最后穿出 B板C.如果小于某個值，l小于某個值l0，電子 一直向

3、B板運動，最后穿出B板D.一直向B板運動，最后穿出B板，而不論、l 為何值能力思維方法 【解析】由帶電粒子所受電場力與極板間電勢差的關(guān)系，可知F=(U0e/l)cost，由此可確定帶電粒子的正常運動是先做加速度減小的加速運動，再做加速度增加的減速運動，速度減為0時，再返回重復類似的運動，其本質(zhì)就是一種振動，即在某點的兩側(cè)做機械振動.以此來分析帶電粒子是有可能以AB間某點為平衡位置的，且A板上小孔一定是其一個端點，根據(jù)振動的對稱性，則答案A項正確，B項錯誤；振動有周期和振幅，如果足夠小時，則其周期足夠大，則帶電粒子可飛出B板，或者說振幅足夠大時，其也會飛出B板，則答案C項正確，而D項錯誤；綜上所

4、述，答案是：AC能力思維方法 【例2】如圖13-4-2所示，在相距為d的A、B兩板間加一周期性的交變電壓，且t=0時A板電勢比B板高，初始時刻在緊靠B板處有一初速為0的電子(質(zhì)量為m，電量為e)在電場力作用下開始運動.要想使這個電子到達A板時具有最大動能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過多少?圖13-4-2能力思維方法【解析】帶電粒子到達A板時要具有最大速度，則先要分析電子的運動形式，常規(guī)情況，電子是先勻加速再勻減速，再加速再減速，如此往復.而電子如要在A板具有最大動能，則應當是在加速過程末到達A板，初看所用時間當為(n+1/2)T,但n越大，則加速過程的末速越小，所以在n為0時，到A板時當有

5、最大動能.t1/2f，勻加速過程的加速度a=U0e/md，則由d=(1/2)at2最終得f208mdeU能力思維方法【例3】A、B兩金屬板相距為d，板長為l，水平置于真空中，兩板間加上如圖13-4-3所示的電壓，t=0時，從A、B板中線自左向右水平射入一速度為v0的電子，要想使電子能從A、B右端射出，并且射出時速度也是水平，則所加交變電壓的頻率f和電壓U0必須滿足什么條件?圖13-4-3能力思維方法【解析】電子在兩板間的運動可分解為水平與豎直，在水平方向上做勻速直線運動，而豎直方向上常規(guī)情況下做的是先加速后減速，再加速再減速的分段運動. 按題目的條件，電子飛出磁場時當在豎直方向分速為0，且豎直分位移小于d/2； t=nT=n/f=l/v0，即f=