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:662 题号:9356649
质量为m、电荷量为e的电子,由静止从P点出发,经电压为U的电场加速后,沿两块正对的平行极板MN正中间的直线PQ方向射入两板间。已知极板MN间只存在着磁感应强度为B、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场,如图所示。不计电子所受重力。求:
(1)电子射出电场时的速度υ的大小;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R
(3)当极板MN的间距恰好等于极板长时,电子恰好能从极板的右边缘射出磁场,则极板的长度L是多少?

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电,电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体,斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接,AB点之间的距离S=1.92m,斜面与水平面夹角θ=37°,物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2,斜面空间内有水平向左,大小为E1=10V/m的匀强电场,现让小物块从A点由静止释放,到达B点后冲上薄板,薄板由新型材料制成,质量M=0.6kg,长度为L,物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4,放置在高H=1.6m的光滑平台上,此时,在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右,大小为E2=1.5V/m的匀强电场,经t=0.5s后,改成另一水平方向的电场E3,在此过程中,薄板一直加速,到达平台右端C点时,物体刚好滑到薄板右端,且与薄板共速,由于C点有一固定障碍物,使薄板立即停止,而小物体则以此速度v水平飞出,恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑,(重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离x
(2)小物体运动到B点时的速度vB
(3)电场E3的大小和方向,及薄板的长度L
2016-12-08更新 | 655次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】如图所示,绝缘支架上悬挂一金属槽,槽中盛有导电液体,槽底部有一小孔,此小孔可以让槽中的液体一滴一滴无初速度地滴落。在槽下端通过绝缘支架水平挂一金属极板A,A板中间挖一小孔且正对槽的小孔,两孔距离较为接近,槽中液体和滴落的液体均不会与A板接触。现将槽和极板A接入电源,电源电压为,当槽中液滴位于A板小孔但未滴落时,可将槽和液滴所构成的整体视作与A板共同构成电容器,电容大小为,液滴滴落时所带电荷量与总净剩电荷量的比值称为带电系数为定值)。在A板正下方的绝缘底座上水平放置另一金属极板B,A板与B板构成电容为的电容器,通过调节槽中的液滴下落频率,保证A、B极板间不会同时存在两滴液滴。已知A、B板间距为,重力加速度为g,A板接地,槽中导电液体的液面变化可以忽略不计,A板相较于小孔尺寸可视为无限大金属板,不考虑空气中带电粒子对装置的影响以及液滴对A、B板间电容的影响,开始时B极板不带电。
(1)求滴落时液滴所带电荷量
(2)若液滴质量为,求极板B可获得的最高电势
(3)第滴液滴落到B板后,请推导第滴液滴所受静电力与滴数的函数关系式。
2023-11-23更新 | 187次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】图1为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出,最终打到荧光屏上的C点。已知电子的质量为m,电荷量为e,加速电压为。偏转电场两金属板的长度为,板间距离为d,其间偏转电场可看做匀强电场,极板间偏转电压为U。金属板右端到荧光屏的距离为。忽略电子所受重力及电子间的相互作用,不考虑相对论效应。
(1)求电子进入偏转电场时的速度大小
(2)求电子离开偏转电场时,沿垂直于板面方向的偏转距离D
(3)保持加速电压不变,当改变偏转电压U时,荧光屏上C点到O点的距离y也会随之变化。若在OC之间均匀地标记上一系列刻度点,如图2所示(即从右向左看图1中荧光屏)。请你证明这些刻度点对应的偏转电压的值是均匀的。
2022-01-04更新 | 602次组卷
共计 平均难度:一般