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:0.4 引用次数:1060 题号:17860705
如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从M点以速度垂直x轴射入磁场,从y轴上的N点射入第一象限时,立即在第一象限内施加一与粒子速度方向垂直的匀强电场,使粒子在第一象限内做类平抛运动且垂直x轴射出电场。不计粒子受到的重力,电场线对应直线的斜率记为k
(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若,求粒子射出匀强电场时的横坐标
(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
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【推荐1】在平面中有直角坐标系xoy,以原点O点为圆心,半径为R的圆形区域内只有竖直向下的匀强电场,没有磁场,在y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为y轴和y轴左侧有垂直于纸面向外的匀强磁场(),有质量为m,带电量为+q的粒子a沿x轴正方向以初速度O点射出,正好打在A点处,AOx轴夹角α为30°,不计粒子重力,试求:
(1)粒子aA点的速度大小与方向;
(2)若粒子a第一次返回电场时位于A点与x轴对称的B点,则求磁感应强度的大小?
(3)若在O点以相同大小的初速度沿y轴正方向发射与a相同的粒子b,粒子b经过左侧磁场后第一次返回电场时的位置与B点的距离为多少?(可以用根式表示)
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【推荐2】如图所示,质量为m,电量为q的一个带电粒子以速度v。沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,刚好贴着下板边缘飞出。已知两极板长为L,间距为d。(粒子的重力忽略不计)
(1)求两板间的电压;
(2)如果带电粒子的速度为2v。。则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?
(3)如果带电粒子的速度变为2x,板长L不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移s为多少?。
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【推荐3】某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场,如图所示,椭圆方程为。电场的场强为E、方向沿x轴正向。在坐标原点O处有平行于纸面沿y轴正方向发射出大量同种正离子(不计离子的重力及离子间的相互作用),电荷量为q,这群离子的初速度包含从O的各种速度,最大速度足够大,离子群在仅受电场力作用下离开电场区域,全部打在右侧垂直电场方向的荧光屏上,荧光屏中心x轴上离椭圆中心O的距离为2R。求:
(1)离子打在处的动能;
(2)到达荧光屏上的所有离子中,最小的动能值;
(3)到达荧光屏上动能最小的离子的位置。
2017-09-05更新 | 254次组卷
共计 平均难度:一般