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:365 题号:21368558
如图所示,水平虚线MN的下方存在竖直向上、电场强度为(大小未知)的匀强电场,上方有一圆心为O、半径为R的半圆形区域,该区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场和水平方向、电场强度为(大小未知)的匀强电场,O点正下方的S处有一粒子源,能向外释放初速度为零的带正电粒子,粒子经过O点进入半圆形区域,并沿竖直半径方向做直线运动。已知粒子在半圆形区域内运动的时间为,粒子的重力忽略不计。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅将半圆形区域内的磁场撤去,粒子仍从S处静止释放,结果粒子在半圆形区域内运动的时间变为,求粒子的比荷以及SO之间的电势差;
(3)若将半圆形区域内的匀强电场撤去,且将虚线下方的电场强度增大到原来的16倍,粒子仍从S处静止释放,求粒子在半圆形区域内运动的时间.

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】示波管是电子示波器的心脏。如图甲所示,它由电子枪、竖直方向偏转极板YY′、水平方向偏转极板XX′ 和荧光屏组成。极板YYʹ 的长度为 l,间距为 d,极板两端加一定电压,其间的电场可视为匀强电场,忽略极板的边缘效应;XX′极板间电压为零。电子刚离开金属丝时速度为零,从电子枪射出后以速度 v沿极板中心线进入偏转极板YYʹ,已知电子电荷量为 e,质量为 m,不计电子受到的重力。

1.电子枪的加速电压为___________
2.图乙是电子在偏转极板YYʹ 间运动的示意图,电子竖直方向的偏移距离为y ,则电子在偏转极板YYʹ 间运动的加速度为___________,电子通过YYʹ极板电势能的变化量为___________YYʹ极板间的电压为___________
3.若电子最后射到荧光屏上的P点,设P点与荧光屏中心O点的竖直距离为h,则对h的大小能产生影响的物理量是(  )
A.YYʹ极板间的长度
B.YYʹ极板间的距离
C.XX′极板间的长度
D.XX′极板间的距离
E.电子枪的加速电压
4.为使电子流在YYʹ极板间不发生偏转,设想在YYʹ极板区域内加一个与电场垂直的匀强磁场,则该匀强磁场的方向为___________,匀强磁场的磁感应强度大小为___________
5.若电子枪每秒射出n个电子,在上题条件下电子沿极板中心线射到荧光屏上O点,被荧光屏全部吸收,则在前进过程中相邻两电子之间的距离为___________;荧光屏由于吸收电子受到的力的大小为___________
2024-04-11更新 | 132次组卷
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【推荐2】如图是使初速度为零的正离子加速偏转的装置。已知加速电压为U1,板间距为d1,偏转电压为U2,偏转板长L,板间距为d2,从偏转板中点O到荧光屏的距离为D,若正离子质量为m,电量为q,求:
(1)正离子在加速电场中的加速度a1和离开加速电场时的速度v
(2)正离子在偏转电场中的加速度a2,偏转角的正切和侧向位移y
(3)离子打在屏上的位置到中心点的偏转距离
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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,空间中有竖直向上的匀强电场,场强,不带电的小球B用长度的轻质绝缘细线悬挂在O点,小球B从与圆心等高处由静止释放,当细线摆到右侧与竖直方向的夹角时刚好与从右边某位置水平抛出的小球A正碰,碰后粘在一起可以看成一个小球C(两球的总电量不变)。已知小球A和B的质量都是,小球A的电荷量,小球A从抛出经过时间与小球B碰撞,碰撞时间很短,碰撞瞬间撤去竖直向上的匀强电场,碰后小球C到O点正下方D点时再施加一个水平向左的匀强电场,场强,不计空气阻力,整个运动过程A、B、C都可以看成质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球A的抛出点与碰撞点之间的水平距离;
(2)碰后的小球C运动到最低点D时的速度大小;
(3)碰后的小球C经过最低点D后能否做完整的圆周运动,若能做完整的圆周运动,细线的最小拉力是多大,若不能做完整的圆周运动,细线刚要松弛时的速度是多少。
2023-03-27更新 | 626次组卷
共计 平均难度:一般