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(微粒)在匀强电场中的直线运动 > 带电粒子在匀强电场中的直线运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:49 题号:18255487
如图甲所示,在坐标轴y轴左侧存在一方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为By轴右侧存在如图乙所示宽度为L的有界交变电场(规定竖直向下为正方向),此区间的右侧存在一大小仍为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场,有一质量为m,带电量为q的正粒子(不计重力)从x轴上的A点以速度大小为v、方向与x轴正方向夹角θ=60°射出,粒子达到y轴上的C点时速度方向与y轴垂直,此时区域内的电场从t=0时刻开始变化,在t=2T时刻粒子从x轴上的F点离开电场(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2).求:
(1)C点距坐标原点距离y
(2)交变电场的周期T及电场强度E0的大小;
(3)带电粒子进入右侧磁场时,区域内的电场消失,要使粒子仍能回到A点,左侧磁感应强度的大小、方向应如何改变?

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【推荐1】如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.0×106C,质量m=0.25kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P从O点由静止开始向右运动,经过0.55s到达A点,到达B点时速度是5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tanα=1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示.P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2,求:

(1)小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间;
(2)小物体PA运动至D的过程,电场力做的功。
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【推荐2】如图所示,光滑的薄平板,放置水平桌面上,平板右端与桌面相齐,在平板上距右端d=0.6cm处放一比荷为 的带电体B(大小可忽略),A长 ,质量 .在桌面上方区域内有电场强度不同的匀强电场, 左侧电场强度为,方向水平向右;右侧电场强度为左侧的5倍,方向水平向左.在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F,同时释放带电体B,经过一段时间后,在 处带电体B与薄平板A分离,其后带电体B到达桌边缘时动能恰好为零, 求:

(1)处到桌面右边缘的距离;
(2)加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小;
(3)从B与A分离开始计时,带电体B再一次回到分离点时运动的总时间。
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【推荐3】如图甲所示,A、B为两块平行金属板极板间电压为UAB=1687.5V,现有大量的电子由A板从静止开始加速后,沿两平行金属板CD的中线进入到偏转电场.平行金属板C、D长=4×10-2m,板间距离d=8×10-3m,在距离C、D右侧边缘=0.2m处有一足够大的荧光屏P,当C、D之间未加电压时电子沿C、D板的中线穿过,打在荧光屏上的0点并发出荧光.现给金属板C、D之间加一个如图乙所示的变化电压(D板接电源的正极).已知电子质量为m=9.0×10-31kg,电荷量为e=1.6×10-19C.求:
(1)电子从B板上的小孔射出时的速率v0
(2)打在荧光屏上的电子的最大动能;
(3)一起上下调整A、B,使电子能够在C、D板左侧任意位置仍以速度v0沿平行于C、D板的方向进入到偏转电场中,求电子打到荧光屏上亮线的长度(只考虑竖直方向)。
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