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:554 题号:8586779
如图在光滑绝缘平面上有一直角三角形区域上放置一个绝缘材料制成的固定挡板,其长度,现有一个质量为,带电量为可视为质点的小球从点,以初速度沿方向运动,小球与挡板的碰撞均为弹性碰撞(打到点时也记一次碰撞),且不计一切摩擦和碰撞时间,若在区域施加一个垂直水平面向里的匀强磁场,则:
(1)要使小球能到达点,求磁感应强度的最小值
(2)要使小球能到达点,求小球与边碰撞次数和磁感应强度大小应满足的条件.
(3)若在区域施加一个沿方向的匀强电场,则:
①要使小球能到达点,求电场强度的最小值
②要使小球能到达点,求小球与边碰撞次数和电场强度大小应满足的条件。

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【推荐1】如图甲,一平行板电容器极板板长l = 10 cm、宽a = 10 cm,两极板间距为d = 4 cm.距极板右端l/2处有一竖直放置的荧光屏;在平行板电容器左侧有一长b = 10 cm的“狭缝”离子源,可沿着两板中心平面,均匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2×1010 C/kg、速度为4×106 m/s的带电粒子.现在平行板电容器的两极板间加上如图乙所示的变化的电压,已知粒子在电容器中运动所用的时间远小于电压的变化周期,即粒子在电容器中的运动时间内可以近似认为电压不变.试分析:

(1)当电压为U = 100 V时粒子飞入电容器中,则粒子刚飞出电容器时在竖直方向上偏移的距离(侧移量y)为多少?
(2)粒子打在屏上的区域面积S为多少?
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【推荐2】如图所示,在竖直平面内,倾斜平行放置一对平行金属板abcd,板与水平方向间夹角为37°,在两板间加一恒定电压U。从紧靠cd板的e点由静止释放一电荷量为q、质量为m的带电粒子,加速后从ab板上的小孔C飞出,立即进入一长方形ABCD区域(AB足够宽),该区域与金属板在同一竖直平面内,且与BC边水平,区域内有平行ab板斜向下的匀强电场,带电粒子经该电场偏转恰好从B点飞出。已知BC长度为2d,两板间距离为L。不计粒子重力,,求:
(1)带电粒子运动至C点时的速度大小
(2)长方形ABCD区域内匀强电场的场强大小E
(3)带电粒子从e点释放至从B点飞出所经历的时间t
   
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【推荐3】如图所示,两平行金属板AB长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高400V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×1010C、质量为m=1.0×1020kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度=2.0×106m/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6cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为10cm,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。
(1)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;
(2)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
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