如图所示,水平面内有一直角坐标系
,在第二、三象限内存在沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场Ⅰ,在第一、四象限的
至
区间内存在沿y轴正方向的有理想边界的匀强电场Ⅱ,场强大小未知。一带正电的粒子(可视为点电荷)从P点
由静止开始仅在电场力作用下运动,从Q点
离开电场Ⅱ。带电粒子的质量为m,电荷量为q,不计带电粒子的重力。求:
(1)粒子从释放到射出场区的时间;
(2)电场Ⅱ的场强
的大小;
(3)若将带电粒子从x轴负半轴上某一位置由静止释放,可使粒子飞出电场Ⅱ时动能最小,求该粒子飞出电场Ⅱ时的最小动能
。
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(1)粒子从释放到射出场区的时间;
(2)电场Ⅱ的场强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3b1a5427d8ff23df0f3ec194756c84c.png)
(3)若将带电粒子从x轴负半轴上某一位置由静止释放,可使粒子飞出电场Ⅱ时动能最小,求该粒子飞出电场Ⅱ时的最小动能
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更新时间:2021-10-22 07:20:13
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【知识点】 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
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较难
(0.4)
【推荐1】如图,静止于A处的质子(质量为m、电荷量为e),经电压为U的加速电场加速后,沿图中虚线垂直MP进入方向竖直向下的矩形有界匀强偏转电场区域MNPQ,区域边界
、
,质子经加速偏转后恰好能从PQ边距P点为2L处射出,粒子重力不计。
(1)求质子离开加速电场时的速度大小;
(2)求质子离开偏转电场时的速度大小;
(3)若偏转电场的场强大小变为原来的三分之一、方向不变,求质子离开该区域时的速度大小。
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(1)求质子离开加速电场时的速度大小;
(2)求质子离开偏转电场时的速度大小;
(3)若偏转电场的场强大小变为原来的三分之一、方向不变,求质子离开该区域时的速度大小。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示。平行金属板A、B水平放置,CD是两极板的中线,两板间距为d,板长为
,两板之间加入匀强电场,场强方向由B指向A。荷质比为
的氢原子核(
)从B点沿着B板射入电场,初速度为v0,刚好从D点射出电场。电场右侧有垂直于纸面向外、宽度为d、长度无限长的磁场,
射出磁场时速度的方向刚好与右边界GH垂直。求:
(1)①A、B之间所加的电压U;
②射出磁场的位置到E点的距离;
(2)原子核(
)以相同的动能从相同的位置沿相同的方向射入,该粒子射出磁场的位置与E点的距离(结果可用根式表示);
(3)取
、
、d=0.2m、两板之间的偏转电压
,粒子在电场区运动时电压恒定,磁感应强度的大小
。则粒子在磁场区域中运动取最短时间时,对应的圆心角(可用三角函数表示)和偏转电压。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b466ce0dbd5c243f683dc9e36e42f2e4.png)
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(1)①A、B之间所加的电压U;
②射出磁场的位置到E点的距离;
(2)原子核(
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(3)取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f76144e5061129ed5100d0dc14b2d9f7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/26cbebba2ea0ac103bbbdf24cc683a13.png)
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(0.4)
【推荐3】如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L=1m,间距d=
m,在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一水平线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为
m.现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,由P点垂直AB边进入磁场,磁感应强度
,粒子质量m=3×10-10kg,带电量q=+1×10-4C,初速度v0=1×105m/s.求:
(1)两金属板间电压UMN?
(2)粒子从飞入电场到刚要进入磁场区域B2经过的时间
(3)接第(2)问,若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2至少应为多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ca4d9ff190d74979422dae71751c6fba.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d0e7bfbd56fe73dfe04c04da749d942.png)
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(1)两金属板间电压UMN?
(2)粒子从飞入电场到刚要进入磁场区域B2经过的时间
(3)接第(2)问,若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2至少应为多大?
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