在高考物理試題中，多次出現帶電粒子在電場中運動的一類專案型別，如88年全國、97全國、97上海、93全國等。縱觀這類題目，題中所涉及的物理情景基本相同，但高考命題專家往往擬定不同的題沒條件，從不同的角度提出問題，從而多角度、多層次對學生的基礎知識和基本技能進行考查，因而這類題目有較高的區分度，是拉開分數的好題。這類問題涉及力學和電場知識的綜合運用，但實際上仍是一個力學問題（力是電場力）因而，解答這類題目仍要從受力分析（力的大小、方向及其變化特點）和運動規律入手，以力學的基本定律定性，定量地去分析討論並綜合運用各種方法和技巧。藉助影象，直觀展示物理圖象是表達物理過程規律的基本方法之一，用圖象反映物理過程規律具有直觀，形象，簡捷，明瞭的特點，帶電粒子在交變電場中的運動，受電場力的作用，其加速度，速度均作週期性變化。藉助圖象來描述它在電場中的運動情況，可以直觀展示物理過程，從而得到啟迪，快捷地分析求解。例子：（1993年全國）如圖，A、B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面相垂直，兩極板的距離為L，兩極板間加上低頻交流電時，A板電勢為O，B板電勢u=u0cosωt現有一電子在t=0時穿過A板的小孔射入電場，設初速度和重力的影響可忽視不計。則電子在兩極間可能：A：以AB間的某點為平衡置來回振動。B：時而向B板運動，時而向A板運動，但最後穿出B板。C：一直向B板運動，最後穿出B板，如果ω小於某個值ω0 、 L小於某個值L0 。D：一直向B板運動，最後穿出B板而不論ω、L為何值。[分析與解]根據兩極板間電壓變化規律及電子的初狀態,可作出電子左交變電場中的a-t、v-t影象。從影象可知，在前半週期電子向B板做變加速運動，後半週期返回向A板做變加速直線運動，最後回到初位置，顯然，考慮實際情況，如果兩極板距離L大於電子在半週期內透過的距離Xm(L>Xm)電子將以A板B板小孔連線上速度最大處為平衡位置往復運動，如果兩極板距離剛好等於半週期內透過的距離（L=Xm）則剛好在A、B小孔連線上往復運動，此時兩板距離是保證電子往復振動的最小距離Lo，對應的交流電的頻率為最小頻率Wo（週期為最大週期To），因為交流電的頻率ω小於ωo（ω<ωo）週期T大於To（T>To）則電子在電場中運動的時間必小於半週期，電子在達到B板小孔處的速度必不為0，電子將穿出B板，同理如果ω=ωo，L<Lo或ω=ωo，L<Lo電子在電場中運動的時間也均小於半週期，電子將穿出B板。綜上分析A、C正確運用近似方法，建立理想模型，化難為易。物理題都和一定的理想模型（狀態、過程、結構模型等）相連繫，建立正確反映事物特徵的理想模型，是運用基本概念、規律求解的必要前提。對於某些實際的物理過程，可根據題設條件，運用近似的方法，突出主要矛盾淡化次要因素，粗略地描述反映事物基本特徵，這有助於迅速、準確定出解題方向和策略，使問題得到迅捷解決。（1984年高考試題）在真空中速度為V=6.4×10m/s的電子束連續地射入兩平行極板之間,極板長度L=8×10m, 間距為d=5.0×10 的中線透過，如圖，在兩極板上加上50Hz的交變電壓U=U0sinωt ，如果所加電壓的最大值超過某一值Uc時，將開始出現以下現象，電子束有時能透過兩極板，有時間斷不能透過，求 UC 的大小。[分析與解]這道題也是帶電粒子初速度方向與電場方向垂直的問題，乍一看，電子運動過程繁雜，一時難以理順思路，但仔細分析，電子透過平行板所需時間t=L/V=1.25×10 –9s交流電壓的週期 T=f-1 =2.0×10-2 s可見t＜＜T ，這說明交變電壓雖週期性變化，但對高速的透過平行板的電子束而言，電壓大小的變化是次要的，可以不考慮。因此，電子束透過平行板時，極板間的電壓和電場可以看作恆定不變的，此時電子束透過的電場是恆定的勻強電場。設電子剛好透過平行板的電壓為 UC 電子經過平行板的時間為t，則t=L/V, d/2=at2/2, a=eUc/(md), 可得UC=mV2d2/(eL2)=91v。運用運動獨立原理，所分運動過程，化繁為簡。對一個複雜的運動，為研究方便可以把它看成是由幾個比較簡單的運動過程組合而成的，。對每個過程的運動又可從不同方向來分析討論, 各個過程的運動，各個方向的運動是獨立的，互相不影響，卻又有相聯絡的物理量。應用這一分運動的原理可以簡捷地分析解決某些帶電粒子在交變電場中運動的問題。例2：（1997年全國考試題）如圖：真空中電極K發出的電子（初速度不計）經過Uo=103V的加速電場後由小孔S沿兩水平金屬板A、B的中心線射入.A、B板長L=0.2米，相距d=0.020米，加在A、B板間的電壓U隨時間t變化的u-t圖線如圖所示，設A、B間的電場可看作是均勻的且兩板外無電場，在每個電子透過電場區域的極短時間內電場是恆定的，兩板右側放一記錄圓筒，筒的左側邊緣與極板右端距離b=0.15米，筒繞其豎直軸轉動，週期T=0.20秒，筒的周長S=0.20米，筒能接收到透過A、B板的全部電子.⑴以t=0時電子打到圓筒記錄紙上的點為作為xy座標原點,並取y軸豎直向上,試計算電子打到記錄紙上的最高點的y座標(不計重力作用)⑵在給出的座標紙上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線。0[分析與解]此題的運過程較繁，是一道易錯的題目，從電子的運動看分為三個階段，在Uo形成的電場中作勻加速直線運動，在形成的電場中作類平拋運動，然後作勻速直線運動打到記錄紙上，對圓筒來看是作勻速轉動。設電子到達AB板中心線時沿中心線的速度為Vo，是加速電場U0做功使期獲得的，有 mV02/2=U0q 。電子在中心線方向的運動是勻速運動，設電子穿過AB板的運動時間為to則L=V0t0，電子在垂直AB方向的運動為勻加速直線運動，對恰好過AB板的電子，在它透過時加在兩板間的電壓Uc應滿足d/2=eUct02/(md) 。從而可解得Uc=2d2U0/L2=20 伏，此電子從AB板射出時沿y方向的分速度Vy=eUct0/(md) 此後電子做勻速直線運動，它打在記錄紙上的點最高，設縱座標為y由如下圖。有（y－d/2）/b=vVy/V0得y=bd/L+d/2=2.5cm由u-t可知，加在兩板間的電壓u的週期To=0.10秒u的最大值Um=100伏，因為Uc<Um，在一個週期T0內只有開始的一段時間間隔Δt 內有電子透過A、B板。因為打在記錄紙上的最高點不止一個，根據題中善於座標原點與起始記錄時刻的規定的可知： 第一個最高點的X座標為 x1 =（S/T） t=2cm 第二個最高點的X座標為 x2=（S/T）（T0+t）=12cm 第三個最高點的X座標為 x3=（S/T）（2T0+t）=22cm 由於記錄筒的圓長為20m，所以第三個最高點與第一個最高點重合即電子打到記錄紙上的最高點只有兩個，它們的座標分別為（2cm、2.5cm）和(12cm,2.5cm)如圖：小結：此類題型一般集多種運動方式，如勻速直線運動，勻加速直線運動，平拋，轉動。綜合多種知識和技巧，如電場知識，運動知識，隱含條件，臨界條件，週期性計算等相關直知識。遇到這類題型一般採取各個擊破，充分注意各個環節，就能快速有效地解決。
在高考物理試題中，多次出現帶電粒子在電場中運動的一類專案型別，如88年全國、97全國、97上海、93全國等。縱觀這類題目，題中所涉及的物理情景基本相同，但高考命題專家往往擬定不同的題沒條件，從不同的角度提出問題，從而多角度、多層次對學生的基礎知識和基本技能進行考查，因而這類題目有較高的區分度，是拉開分數的好題。這類問題涉及力學和電場知識的綜合運用，但實際上仍是一個力學問題（力是電場力）因而，解答這類題目仍要從受力分析（力的大小、方向及其變化特點）和運動規律入手，以力學的基本定律定性，定量地去分析討論並綜合運用各種方法和技巧。藉助影象，直觀展示物理圖象是表達物理過程規律的基本方法之一，用圖象反映物理過程規律具有直觀，形象，簡捷，明瞭的特點，帶電粒子在交變電場中的運動，受電場力的作用，其加速度，速度均作週期性變化。藉助圖象來描述它在電場中的運動情況，可以直觀展示物理過程，從而得到啟迪，快捷地分析求解。例子：（1993年全國）如圖，A、B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面相垂直，兩極板的距離為L，兩極板間加上低頻交流電時，A板電勢為O，B板電勢u=u0cosωt現有一電子在t=0時穿過A板的小孔射入電場，設初速度和重力的影響可忽視不計。則電子在兩極間可能：A：以AB間的某點為平衡置來回振動。B：時而向B板運動，時而向A板運動，但最後穿出B板。C：一直向B板運動，最後穿出B板，如果ω小於某個值ω0 、 L小於某個值L0 。D：一直向B板運動，最後穿出B板而不論ω、L為何值。[分析與解]根據兩極板間電壓變化規律及電子的初狀態,可作出電子左交變電場中的a-t、v-t影象。從影象可知，在前半週期電子向B板做變加速運動，後半週期返回向A板做變加速直線運動，最後回到初位置，顯然，考慮實際情況，如果兩極板距離L大於電子在半週期內透過的距離Xm(L>Xm)電子將以A板B板小孔連線上速度最大處為平衡位置往復運動，如果兩極板距離剛好等於半週期內透過的距離（L=Xm）則剛好在A、B小孔連線上往復運動，此時兩板距離是保證電子往復振動的最小距離Lo，對應的交流電的頻率為最小頻率Wo（週期為最大週期To），因為交流電的頻率ω小於ωo（ω<ωo）週期T大於To（T>To）則電子在電場中運動的時間必小於半週期，電子在達到B板小孔處的速度必不為0，電子將穿出B板，同理如果ω=ωo，L<Lo或ω=ωo，L<Lo電子在電場中運動的時間也均小於半週期，電子將穿出B板。綜上分析A、C正確運用近似方法，建立理想模型，化難為易。物理題都和一定的理想模型（狀態、過程、結構模型等）相連繫，建立正確反映事物特徵的理想模型，是運用基本概念、規律求解的必要前提。對於某些實際的物理過程，可根據題設條件，運用近似的方法，突出主要矛盾淡化次要因素，粗略地描述反映事物基本特徵，這有助於迅速、準確定出解題方向和策略，使問題得到迅捷解決。（1984年高考試題）在真空中速度為V=6.4×10m/s的電子束連續地射入兩平行極板之間,極板長度L=8×10m, 間距為d=5.0×10 的中線透過，如圖，在兩極板上加上50Hz的交變電壓U=U0sinωt ，如果所加電壓的最大值超過某一值Uc時，將開始出現以下現象，電子束有時能透過兩極板，有時間斷不能透過，求 UC 的大小。[分析與解]這道題也是帶電粒子初速度方向與電場方向垂直的問題，乍一看，電子運動過程繁雜，一時難以理順思路，但仔細分析，電子透過平行板所需時間t=L/V=1.25×10 –9s交流電壓的週期 T=f-1 =2.0×10-2 s可見t＜＜T ，這說明交變電壓雖週期性變化，但對高速的透過平行板的電子束而言，電壓大小的變化是次要的，可以不考慮。因此，電子束透過平行板時，極板間的電壓和電場可以看作恆定不變的，此時電子束透過的電場是恆定的勻強電場。設電子剛好透過平行板的電壓為 UC 電子經過平行板的時間為t，則t=L/V, d/2=at2/2, a=eUc/(md), 可得UC=mV2d2/(eL2)=91v。運用運動獨立原理，所分運動過程，化繁為簡。對一個複雜的運動，為研究方便可以把它看成是由幾個比較簡單的運動過程組合而成的，。對每個過程的運動又可從不同方向來分析討論, 各個過程的運動，各個方向的運動是獨立的，互相不影響，卻又有相聯絡的物理量。應用這一分運動的原理可以簡捷地分析解決某些帶電粒子在交變電場中運動的問題。例2：（1997年全國考試題）如圖：真空中電極K發出的電子（初速度不計）經過Uo=103V的加速電場後由小孔S沿兩水平金屬板A、B的中心線射入.A、B板長L=0.2米，相距d=0.020米，加在A、B板間的電壓U隨時間t變化的u-t圖線如圖所示，設A、B間的電場可看作是均勻的且兩板外無電場，在每個電子透過電場區域的極短時間內電場是恆定的，兩板右側放一記錄圓筒，筒的左側邊緣與極板右端距離b=0.15米，筒繞其豎直軸轉動，週期T=0.20秒，筒的周長S=0.20米，筒能接收到透過A、B板的全部電子.⑴以t=0時電子打到圓筒記錄紙上的點為作為xy座標原點,並取y軸豎直向上,試計算電子打到記錄紙上的最高點的y座標(不計重力作用)⑵在給出的座標紙上定量地畫出電子打到記錄紙上的點形成的圖線。0[分析與解]此題的運過程較繁，是一道易錯的題目，從電子的運動看分為三個階段，在Uo形成的電場中作勻加速直線運動，在形成的電場中作類平拋運動，然後作勻速直線運動打到記錄紙上，對圓筒來看是作勻速轉動。設電子到達AB板中心線時沿中心線的速度為Vo，是加速電場U0做功使期獲得的，有 mV02/2=U0q 。電子在中心線方向的運動是勻速運動，設電子穿過AB板的運動時間為to則L=V0t0，電子在垂直AB方向的運動為勻加速直線運動，對恰好過AB板的電子，在它透過時加在兩板間的電壓Uc應滿足d/2=eUct02/(md) 。從而可解得Uc=2d2U0/L2=20 伏，此電子從AB板射出時沿y方向的分速度Vy=eUct0/(md) 此後電子做勻速直線運動，它打在記錄紙上的點最高，設縱座標為y由如下圖。有（y－d/2）/b=vVy/V0得y=bd/L+d/2=2.5cm由u-t可知，加在兩板間的電壓u的週期To=0.10秒u的最大值Um=100伏，因為Uc<Um，在一個週期T0內只有開始的一段時間間隔Δt 內有電子透過A、B板。因為打在記錄紙上的最高點不止一個，根據題中善於座標原點與起始記錄時刻的規定的可知： 第一個最高點的X座標為 x1 =（S/T） t=2cm 第二個最高點的X座標為 x2=（S/T）（T0+t）=12cm 第三個最高點的X座標為 x3=（S/T）（2T0+t）=22cm 由於記錄筒的圓長為20m，所以第三個最高點與第一個最高點重合即電子打到記錄紙上的最高點只有兩個，它們的座標分別為（2cm、2.5cm）和(12cm,2.5cm)如圖：小結：此類題型一般集多種運動方式，如勻速直線運動，勻加速直線運動，平拋，轉動。綜合多種知識和技巧，如電場知識，運動知識，隱含條件，臨界條件，週期性計算等相關直知識。遇到這類題型一般採取各個擊破，充分注意各個環節，就能快速有效地解決。