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 > 带电粒子在非匀强电场中的运动 > 带电粒子在点电荷电场中的运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:623 题号:7028238
如图所示,两平行金属板AB长为L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高,且两板间电压大小为U=300 V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10 C、质量为m=1.0×10-20 kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106 m/s,粒子飞出电场后经过界面MNPS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MNPS相距为s1=12 cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PSs2=9 cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,粒子的重力不计)

(1)在图上粗略画出粒子的运动轨迹;
(2)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远;到达PS界面时离D点为多远;
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.【计算结果保留两位有效数字】

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】电量均为的两电荷固定在相距为两点,连线中点,连线中垂线上有一点,到O的距离为

(1)求点的场强.
(2)a.将一质量为,带电量为的粒子从点由静止释放,不考虑粒子的重力.若,可略去项的贡献,试证明粒子的运动为简谐运动;
b.简谐运动可视为某一匀速圆周运动沿直径方向上的投影运动,请描述与该粒子所做简谐运动相对应的圆运动,并求粒子做简谐运动的周期.
2019-06-13更新 | 432次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】磁学的研究经历了磁荷观点和电流观点的发展历程。
(1)早期磁学的研究认为磁性源于磁荷,即磁铁N极上聚集着正磁荷,S极上聚集着负磁荷(磁荷与我们熟悉的电荷相对应)。类似两电荷间的电场力,米歇尔和库仑通过实验测出了两磁极间的作用力,其中p1p2表示两点磁荷的磁荷量,r是真空中两点磁荷间的距离,Km为常量。
请类比电场强度的定义方法写出磁场强度H的大小及方向的定义;并求出在真空中磁荷量为P0的正点磁荷的磁场中,距该点磁荷为R1处的磁场强度大小H1
(2)安培分子电流假说开启了近代磁学,认为磁性源于运动的电荷,科学的发展证实了分子电流由原子内部电子的运动形成。毕奥、萨伐尔等人得出了研究结论:半径为Rx、电流为Ix的环形电流中心处的磁感应强度大小为,其中Kn为已知常量。
a.设氢原子核外电子绕核做圆周运动的轨道半径为r,电子质量为m,电荷量为e,静电力常量为k,求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B1
b.有人用电流观点解释地磁成因:在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群,转动的角速度为ω,该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示,为简化问题,假设古登堡面的半径为R,电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内,且dR。试证明:此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B2 ω
2020-01-11更新 | 818次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
解题方法
【推荐3】在绝缘粗糙的水平面上相距为6LAB两处分别固定电量不等的正电荷,两电荷的位置坐标如图(甲)所示,已知B处电荷的电量为+Q。图(乙)是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像,图中x=L点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标φ=φ0x=0处的纵坐标x=2L处的纵坐标。若在x=-2LC点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块(可视为质点),物块随即向右运动。   求:
(1)固定在A处的电荷的电量QA
(2)为了使小物块能够到达x=2L处,试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件;   
(3)若小物块与水平面间的动摩擦因数,小物块运动到何处时速度最大?并求最大速度vm
(4)试画出μ取值不同的情况下,物块在AB之间运动大致的速度—时间关系图像。
2016-12-08更新 | 312次组卷
共计 平均难度:一般