组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 带电粒子在匀强电场中的偏转 > 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:1230 题号:15293095
如图所示,在xOy坐标系所在的平面内,第III象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第IV象限内有一圆形匀强磁场区域,与xx轴分别相切于AL,0)、C(0,-L)两点。在第II象限内有一未知的矩形匀强磁场区域(图中未画出),此未知矩形区域和IV象限内的圆形区域有完全相同的匀强磁场,一速度大小为v0的带负电粒子从A点沿y轴负方向射入圆形磁场,经C点射入电场,最后从x轴上离O点的距离为2LP点射出。另一速度大小为的带正电粒子从y轴上的Q点沿与y轴负方向成45°角的方向射入第II象限,而后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的负电粒子正碰,相碰时两粒子速度方向相反。已知正、负粒子电荷量大小均为q、质量均为m,正、负粒子的重力不计。求:
(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;
(2)从A点射入磁场的粒子运动到P点所用的时间;
(3)y轴上的Q点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S

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【推荐1】如图所示,真空玻璃管内,加热的阴极发出的电子(初速度可忽略不计)经阳极与阴极X之间的电压形成的加速电场加速后,从阳极的小孔射出,由水平放置的平行正对偏转极板的左端中点以平行于极板的方向射入两极板之间的区域。若两极板间无电压,电子将沿水平直线打在荧光屏上的点;若在两极板间加电压,形成平行纸面的偏转电场,则电子将打在荧光屏上的点。已知电子质量为,电荷量为e两极板长均为、两极板间距离为,极板右端到荧光屏的距离为

(1)忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力,求:
①电子从阳极小孔射出时速度的大小。
②电子打在荧光屏上点时,点到点的距离Y
③若再将质子、粒子均由静止开始通过加速电场、偏转电场,最后打到荧光屏上,试分析说明三种粒子最终落到荧光屏上的位置。
(2)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。如在计算电子打在荧光屏上的位置时,对于电子离开板间的偏转电场后运动到荧光屏的过程,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知
,重力加速度
2022-08-02更新 | 366次组卷
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【推荐2】如图所示,真空中有一个点状的放射源,它能向各个方向发射速率都相同的同种正粒子,点附近的一条水平直线,到直线的垂直距离为直线上一点,它与点相距(只研究与放射源和直线在同一个平面内的粒子的运动),当直线以上区域只存在垂直平面向里、磁感应强度为的匀强磁场时,从放射源水平向左射出的粒子恰到达点;当直线以上区域只存在平行于纸面的匀强电场时,沿不同方向发射的粒子若能到达直线,则到达直线时它们的速度大小都相等,且从放射源水平向左射出的粒子也恰好到达点。已知粒子比荷为,粒子重力不计。
(1)求粒子的发射速率;
(2)当仅加上述电场时,求到达直线上粒子的速度大小和电场强度的大小(结果可用根号表示);
(3)当仅加上述磁场时,求粒子从运动到直线所用的最短时间。(结果保留2位有效数字)
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【推荐3】如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场、两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为。两平行金属板的板长、板间距离均为。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为。电子枪发射的质量为、电荷量为的电子,从两平行金属板的中央穿过打在荧光屏的中点。不计电子进入加速电场时的速度及重力。
(1)求电子进入两金属板间时的速度大小
(2)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为,电子会打在荧光屏上某点,该点距点距离为,求此时的比值;若使电子打在荧光屏上另一点,该点距点距离为,在只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
2020-09-15更新 | 61次组卷
共计 平均难度:一般