组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在匀强电场中的直线运动
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 1930 道试题
1 . 对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l、电阻率为ρ、横截面积为S的细金属直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e、质量为m。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为k。下列说法不正确的是(       
A.比例系数
B.当该导线通有恒定的电流I时导线中自由电子定向移动的速率
C.比例系数k与导线中自由电子定向移动的速率v无关
D.金属中的自由电子定向移动的速率不变,则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
今日更新 | 201次组卷 | 1卷引用:2024届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷
2 . 宇宙飞船进行长距离运行时,可采用离子发动机提供推力。在离子发动机中,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(离子初速度忽略不计),A、B间电压为U,离子经电场加速后,从飞船尾部高速连续喷出,飞船利用反冲获得恒定推力。已知某离子发动机中氙离子质量为m,电荷量为q

1.飞船向后喷出的氙离子的速度大小v=___________
2.(计算)若飞船获得的推力为F1,求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少。
3.(简答)加速正离子束所消耗的功率P不同时,飞船获得的推力F也不同,为提高能量的转换效率需要使“”尽量大,请分析提出增大“”的两条建议。
7日内更新 | 37次组卷 | 1卷引用:2024届上海市静安区高三下学期二模物理试卷
3 . 某科研小组为了芯片的离子注入而设计了一种新型质谱仪,装置如图所示。直边界MO的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其中以O点为圆心、半径为R的半圆形区域内无磁场,芯片的离子注入将在半圆形区域内完成。离子源P放出的正离子经加速电场加速后在纸面内垂直于MOM点进入磁场,加速电场的加速电压U的大小可调节,已知MO两点间的距离为2R,离子的比荷为k,不计离子进入加速电场时的初速度及离子的重力和离子间的相互作用。下列说法正确的是(  )

A.若加速电压,离子能进入半圆区域
B.若加速电压,所有离子均不能计入半圆区域
C.若离子的运动轨迹刚好过O点,则该离子的速率为
D.能进入到半圆形区域内的离子在磁场中运动的最短时间为
7日内更新 | 127次组卷 | 1卷引用:2024届河南省许昌市部分学校高三下学期高考冲刺(一)理科综合试题-高中物理
4 . “称”出电子的质量
1897年真空管阴极射线实验证明了电子的存在。电子的发现,和X射线、放射性一起,成为十九世纪末物理学的三大发现。通过测量电子的比荷(带电粒子电荷量与质量的比)和电荷量大小,人类第一次“称”出了电子的质量。
(1)如图所示为阴极射线管,电子经过电压为U1的直流高压电源加速后,进入长度为L、间距为d、垂直于纸面的匀强磁场区域,磁感应强度为B。电子运动轨迹如图,离开磁场时速度方向偏转了α

①磁场的方向为_______
②(计算)求电子的比荷。
(2)1903年威尔逊想到一种测量电子电量的方法。如图,一个大玻璃筒内有过饱和蒸汽,当带电微粒通过时,就会形成以带电微粒为核心液滴。实验可观察到某液滴在重力和粘滞阻力f作用下最终以v0匀速运动。已知该球形液滴密度为ρ,在空气中运动时受到的粘滞阻力f与液滴的半径r、液滴的速度 成正比,即,粘滞系数η已知。求:
①该带电液滴的体积为_______
②威尔逊改进了实验,给云室施加场强为E的竖直方向电场,使得该液滴能悬停在空中,那么带电微粒的电荷量为_______
③(简答)在威尔逊云室实验的基础上,分析物理学家最后是如何得到电子电荷量的_______

7日内更新 | 31次组卷 | 1卷引用:2024届上海市闵行区高三下学期二模物理试卷
智能选题,一键自动生成优质试卷~
5 . α 粒子
α 粒子由2个质子和2个中子构成,其质量和电荷量分别为m、2e
1.硼中子俘获治疗是目前先进的癌症治疗手段之一,治疗时先给病人注射一种含硼(B)的药物,随后用中子照射,硼俘获中子后,产生高杀伤力的 α 粒子和锂(Li)离子。请写出描述该过程的核反应方程:_______________
2.若放射出的α粒子(不计重力)进入一分布有场强大小为E的匀强电场的空间中。如图所示,α粒子恰沿与y 轴成 30˚方向做直线运动。

(1)(多选)空间中电场的场强方向可能________
A.与x 轴正方向夹角30˚               B.与y 轴正方向夹角30˚              C.与z 轴正方向夹角30˚
D.与x 轴负方向夹角30˚               E.与y 轴负方向夹角30˚              F.与z 轴负方向夹角30˚
(2)沿xy z 轴三个方向,电势变化最快的是________
A.x                                  B.y                           C.z
(3)(多选)α粒子运动距离 s 后,电势能的变化情况可能是________
A.保持不变              B.增加Ees              C.减小Ees              D.增加2Ees              E.减小2Ees
3.若放射出的α粒子恰能在磁感强度为 B 的匀强磁场中,做半径为 R 的匀速圆周运动,则α粒子的运动周期 T = ________
7日内更新 | 31次组卷 | 1卷引用:2024届上海市徐汇区高三下学期二模物理试卷
6 . 如图所示,两平行金属板带有等量异种电荷,极板与外电路断开,一电子从O点沿垂直极板方向射出,最远能达到A点,然后返回。不计电子的重力,若电子从O点射出的初速度不变,将右极板向右平移一小段距离,则(  )

A.电子最远能达到A点右侧某点B.电子最远不可能再达到A
C.电子返回O点所用时间不变D.电子返回O点时速度会变小
2024-04-19更新 | 235次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省凌源市高三下学期第二次模拟考试物理试卷
7 . 如图所示,质量都为m的物块A、B静止在光滑的水平面上,A、B之间用绝缘轻弹簧连接,A紧靠墙壁,匀强电场的方向水平向左,电场强度大小为E,A、B带电荷量均为的正电荷,B通过轻绳与电动机连接且轻绳拉直恰好无拉力,电动机的额定电压为,内阻为,正常工作时电流为时刻启动电动机,使电动机在额定功率下拉动B,t时刻B的速度达到最大,此时A恰好离开墙壁,不计A、B间的静电力作用.求:
(1)物块B的最大速度;
(2)弹簧的劲度系数。

2024-04-17更新 | 225次组卷 | 1卷引用:2024届河南省创新联盟TOP二十名校质检二(二模)考试理综试题-高中物理
8 . 如图甲为一种真空示波管,电子从炽热的灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,自板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中,两板间的距离为d,板长为L,板间电压随时间变化规律如图乙所示,其中T远大于电子自发出到打在荧光屏上的时间。电子进入电场时的速度与电场方向垂直,金属板右端到荧光屏距离为z(其大小可调),金属板到荧光屏之间存在与金属板平行的匀强磁场,磁感应强度为B,当加在金属板上的电压为零时,电子打在荧光屏上的O点,以O点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,坐标平面与磁感应强度方向垂直,从左向右看,垂直金属板向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向。已知电子的质量为m,元电荷为e,电子均能从金属板之间射出。求:
(1)电子离开金属板时的最大侧移量;
(2)假设上下金属板间的偏转电压保持不变,逐步增大z值,请在坐标纸上定性画出电子打到荧光屏上的位置,并求这些位置距坐标原点O的最大距离;
(3)取,电压恢复为锯齿波,经过较长时间,荧光屏上会有电子打上,请写出电子所打到位置的横坐标x与纵坐标y间的函数关系。

2024-04-15更新 | 180次组卷 | 1卷引用:2024届河北省高三下学期学生全过程纵向评价(三)物理试题
9 . 如图所示,由电子枪发出的电子从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。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为,偏转电场可视为匀强电场,偏转电极之间电压为U,极板长度为L,两极板间距离为d,不计电子重力和电子间相互作用,求:
(1)电子离开加速电场时的速度大小
(2)电子在偏转电场中的加速度大小a
(3)电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y
2024-04-07更新 | 153次组卷 | 1卷引用:北京市第五十五中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷
10 . (1)电荷之间的作用力是通过电场产生的,地球对物体的万有引力也可认为是通过“引力场”来实现的。请类比电场强度的定义方法,写出地球“引力场强度”的定义式,并结合万有引力定律,推导距离地心为处的引力场强度的表达式,已知万有引力常量为G。(请对其中涉及的物理量做出必要说明)
(2)经典电磁理论认为:当金属导体两端电压稳定后,导体中产生分布不随时间变化的恒定电场。恒定电场中,任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化,它的基本性质与静电场相同,在恒定电场的作用下,金属中的自由电子做定向加速运动,在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞,每次碰撞后定向移动的速度减为0。碰撞阻碍了自由电子的定向运动,结果是大量自由电子定向移动的平均速度不随时间变化。某种金属中单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为m,所带电荷量为e,如图所示,由该种金属制成的长为L,横截面积为S的圆柱形金属导体,将其两端加上恒定电压U。为了简化问题,假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为
a自由电子从静止开始加速时间为时的速度v
b求金属导体中的电流I
2024-04-07更新 | 58次组卷 | 1卷引用:北京市第五十五中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试卷
共计 平均难度:一般