竖直平面内存在范围足够大、大小和方向未知的匀强电场,平面内存在一个长方形区域
,其中
,
,电场强度的方向与
所在平面平行。质量为
、电荷量为
(
)的带电粒子在A点以一定的速度
进入电场,粒子到达
点的动能是初动能的9倍;若改变粒子速度方向,以相同的初动能仍从A点进入电场,到达
点的动能为初动能的4倍。不计粒子重力,已知
,
。
(1)求匀强电场的大小和方向;
(2)若粒子进入电场时速度的大小可变,且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时,为使粒子穿出长方形区域的动能增量最多,求该粒子进入电场时的速度;
(3)若粒子进入电场时速度的大小可变,且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时,为使粒子第一次进入长方形区域时动量增量为
,求该粒子进入电场时的速度。
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(1)求匀强电场的大小和方向;
(2)若粒子进入电场时速度的大小可变,且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时,为使粒子穿出长方形区域的动能增量最多,求该粒子进入电场时的速度;
(3)若粒子进入电场时速度的大小可变,且当粒子进入电场时速度方向与电场垂直时,为使粒子第一次进入长方形区域时动量增量为
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更新时间:2023-02-23 14:22:22
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿
轴正方向的匀强电场,已知
点坐标为
。一个质量为
、电荷量为
的带电粒子以
的速度从
点沿
轴正方向射出,恰好从坐标原点
进入匀强磁场中,不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子进入第一象限的速度;
(3)粒子经磁场偏转后从
轴上的
点进入第二象限,则
的长度。
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(1)电场强度的大小;
(2)粒子进入第一象限的速度;
(3)粒子经磁场偏转后从
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在直角坐标Oxy平面的第一象限内存在着沿+x方向的有界匀强电场I,其边界由曲线AB和坐标轴围成;在第二象限存在沿+y轴方向匀强电场II;已知从电场I边界曲线AB上静止释放的电子都能从x轴上的P点离开电场II,P点在(-L,0)处,两电场强度大小均为E,电子电荷量为-e。求:
(1)电场I边界曲线AB满足的方程;
(2)从曲线AB上静止释放的电子离开电场II时的最小动能。
(1)电场I边界曲线AB满足的方程;
(2)从曲线AB上静止释放的电子离开电场II时的最小动能。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,一真空示波管的电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电场加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场为匀强电场,忽略电场的边缘效应),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为
,M、N两板间的电压为
,两板间的距离为d,板长为L,偏转电场的右端距荧光屏的距离为l,电子的质量为m,电荷量大小为e,不计电子重力,求:
(1)电子穿过A板时的速度大小
;
(2)电子从偏转电场射出时的速度大小v和
的距离Y;
(3)电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压
的比叫做示波器的灵敏度,分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度(至少说出两种方法)。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f833a7beb83820ecede0234c671f1878.png)
(1)电子穿过A板时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(2)电子从偏转电场射出时的速度大小v和
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abd13974aebe38eb2a1d744a01ea5aa5.png)
(3)电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f833a7beb83820ecede0234c671f1878.png)
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,平行金属板间距为d,与水平面的夹角为
。要使一质量为m、带电荷量为
的小球能从
板A端沿直线以初速度
开始运动,并恰能沿水平方向运动至
板的D端射出。则:(重力加速度为g)
(1)两金属板间的电压U为多大?
(2)要使此小球从D端静止出发沿水平直线返回至A端,外力至少需要做多少功?
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(1)两金属板间的电压U为多大?
(2)要使此小球从D端静止出发沿水平直线返回至A端,外力至少需要做多少功?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/207faa08-4422-4123-bf86-2676295b7c85.png?resizew=185)
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等质量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,
为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑
圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k,现取D为电势零点,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/5/1575802516455424/1575802516873216/STEM/ab5571c2-4bf3-4405-b6b5-109e22be4844.png?resizew=280)
(1)在等量异种电荷的电场中,M点的电势
;
(2)在最低点C轨道对小球的支持力FN为多大
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/15c0dbe3c080c4c4636c64803e5c1f76.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56d266a04f3dc7483eddbc26c5e487db.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/5/1575802516455424/1575802516873216/STEM/ab5571c2-4bf3-4405-b6b5-109e22be4844.png?resizew=280)
(1)在等量异种电荷的电场中,M点的电势
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4f077869c79b1f6e495a9851a3b43521.png)
(2)在最低点C轨道对小球的支持力FN为多大
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适中
(0.65)
真题
名校
【推荐1】匀强电场的方向沿x轴正向,电场强度E随x的分布如图所示,图中E0和d均为已知量。将带正电的质点A在O点由静止释放。A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放,当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,A、B间的相作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A和B的质量分别为m和
。不计重力。
(1)求A在电场中的运动时间t;
(2)若B的电荷量
,求两质点相互作用能的最大值Epm;
(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4450ff3d0120c817b645559e7e992c1b.png)
(1)求A在电场中的运动时间t;
(2)若B的电荷量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/14e9850159930739843e11d94f55bfed.png)
(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/6/14/1575266433458176/1575266465488896/STEM/3b0c40388f5444acbc023ed7486b6da4.png?resizew=250)
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】卫星在一定高度绕地心做圆周运动时,由于极其微弱的阻力等因素的影响,在若干年的运行时间中,卫星高度会发生变化(可达15km之多),利用离子推进器可以对卫星进行轨道高度、姿态的调整。图是离子推进器的原理示意图:将稀有气体从O端注入,在A处电离为带正电的离子,带正电的离子飘入电极B、C之间的匀强加速电场(不计带正电的离子飘入加速电场时的速度),加速后形成正离子束,以很高的速度沿同一方向从C处喷出舱室,由此对卫星产生推力。D处为一个可以喷射电子的装置,将在电离过程中产生的电子持续注入由C处喷出的正离子束中,恰好可以全部中和带正电的离子。
(1)在对该离子推进器做地面静态测试时,若BC间的加速电压为U,正离子被加速后由C处喷出时形成的等效电流大小为I,产生的推力大小为F。已知每个正离子的质量为m。
①试分析说明要在正离子出口D处注入电子的原因;
②求离子推进器单位时间内喷出的正离子数目N;
(2)若定义比推力f为单位时间内消耗单位质量的推进剂所产生的推力,是衡量推进器性能的重要参数,请你指出一种增加离子推进器比推力的方案。(电子的质量可忽略不计,推进剂的总质量可视为正离子的总质量)
(1)在对该离子推进器做地面静态测试时,若BC间的加速电压为U,正离子被加速后由C处喷出时形成的等效电流大小为I,产生的推力大小为F。已知每个正离子的质量为m。
①试分析说明要在正离子出口D处注入电子的原因;
②求离子推进器单位时间内喷出的正离子数目N;
(2)若定义比推力f为单位时间内消耗单位质量的推进剂所产生的推力,是衡量推进器性能的重要参数,请你指出一种增加离子推进器比推力的方案。(电子的质量可忽略不计,推进剂的总质量可视为正离子的总质量)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/15/2641713324163072/2646445244039168/STEM/9f7f6163-360d-4b73-b08b-72f871da654a.png?resizew=240)
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