组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
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解析
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1 . 平面直角坐标系xOy中,第I象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子电场中的Q点以速度 v0沿x轴正方开始运动。Q点坐标为( -2L, -L)。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力。
(1)求粒子到达O点时速度的大小和方向;
(2)求电场强度和磁感应强度的大小之比。
2024-04-07更新 | 729次组卷 | 1卷引用:黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
2 . 如图所示,空间直角坐标系Oxyz中,MN为竖直放置的两金属板构成的加速器,两板间电压为U。荧光屏Q位于Oxy平面上,虚线分界面P将金属板N、荧光屏Q间的区域分为宽度均为d的Ⅰ、Ⅱ两部分,MNPQOxy平面平行,ab连线与z轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿y轴负方向的匀强磁场和y轴正方向匀强电场,磁感应强度大小为、电场强度大小为。一质量为m、电荷量为的粒子,从M板上的a点静止释放,经加速器加速后从N板上的b孔射出,最后打在荧光屏Q上。不考虑粒子的重力,MNPQ足够大,不计MN间的边缘效应。求:
(1)粒子在b点速度大小及在磁场中做圆周运动的半径R
(2)粒子经过P分界面时到z轴的距离;
(3)粒子打到荧光屏Q上的位置,用坐标(xyz表示)。
3 . 如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由BC),电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面,磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,射出的粒子均能击中C点。若AB=BC=l,且粒子由A点到C点的运动时间均小于1s。不计空气阻力、粒子重力及电磁场变化带来的影响,对于各粒子由A点运动到C点的过程中,则以下说法正确的是(  )
A.磁场方向垂直纸面向外
B.电场强度E0和磁感应强度B0的比值=3v0
C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2
D.第一个粒子和第二个粒子通过C点的动能之比为1:5
4 . 如图所示,两条相距2L的竖直平行直线间的区域里有两个场强大小不等、方向相反的有界匀强电场,其中水平直线下方的匀强电场方向竖直向上,上方的匀强电场方向竖直向下。在电场左边界上宽为L区域内连续分布着质量为m、电荷量为的不计重力的粒子,从某时刻起由MQ间的带电粒子依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场。已知从Q点射入的粒子通过上的P点进入上方匀强电场,后从边上的F点水平射出,且F点到N点的距离为。求:
(1)不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间t
(2)下方匀强电场的电场强度大小
(3)能沿水平方向射出的粒子在的射入位置。
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5 . 如图所示,质量相同的甲、乙带电粒子,电荷量之比为1∶2,均贴着A板沿水平方向射入平行板间的匀强电场,甲粒子沿轨迹①从两板正中间飞出,乙粒子沿轨迹②落到B板中间。若两板间的电压恒定,不计粒子所受重力及粒子间的相互作用,则甲、乙两粒子射入板间电场时的初速度大小为v1v2 运动时间为t1t2。加速度为a1a2, 以下正确的是(  )
A.v1v2=1:2B.v1v2= 2;1C.t1t2=2:1D.a1a2 = 1:2
6 . 如图所示电路,由定值电阻R0,可变电阻R1R2,水平金属板M、N足够长,电源及开关组成。闭合开关,电路稳定后,质量为m的带正电荷的微粒从点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后,微粒仍从点以水平速度v0射入,则关于微粒打在板上的位置说法正确的是(  )
A.保持开关S闭合,增大R1,粒子打在O点右侧
B.保持开关S闭合,减小R2,粒子打在O
C.断开开关S,N极板稍微下移,粒子打在O点右侧
D.断开开关S,M极板稍微上移,粒子打在O点右侧
7 . 如图所示,在半径为R的圆形区域内存在匀强电场,电场方向与纸面平行,O为圆心,ACBD为圆的两条直径,夹角为60°。一粒子源从D点以相同速率v沿纸面内各个方向射入电场,粒子质量均为m,电荷量均为+q。已知从C点射出的粒子速率仍为v,沿DC方向射入的粒子恰好从B点射出。不计粒子重力及它们间的相互作用。下列说法正确的是(  )
   
A.电场强度的方向垂直CD向左下方B.电场强度
C.粒子射出电场的最大速率为D.所有粒子在电场中运动的时间相同
2023-12-06更新 | 152次组卷 | 1卷引用:黑龙江省实验中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷
8 . 一个电荷量为,质量为的带电粒子,由静止经电压为的加速电场加速后,立即沿中心线垂直进入一个电压为的偏转电场,偏转电场两极板间距为,极板长。整个装置如图所示,不计粒子的重力,求:
(1)粒子出加速电场时的速度的大小;
(2)粒子出偏转电场时的偏移距离y
2023-11-28更新 | 169次组卷 | 1卷引用:黑龙江省哈尔滨市第九中学校2023-2024学年高二上学期期中考试物理学科试卷
9 . 如图,MN两极板间加速电压为。一个质量为m、电量为q的带电粒子在M板边缘的点静止释放后,沿着虚线进入电压为的偏转电场,偏转电场两极板长和两极板间的跑离均为L,偏转电场右边有一长也为L的接收屏AB靠着极板右端放置,AB的中点。已知该粒子刚好打在的中点。忽略粒子的重力、相对论效应和场的边缘效应。
(1)求粒子进入偏转电场时初速度的大小;
(2)求的比值n
(3)若将加速电压改为,其他保持不变,要让粒子刚好打在NB板的离N处,求k的大小。
   
10 . 如图所示,虚线左侧有一方向水平向左、电场强度大小为的匀强电场,在两条平行的虚线间存在着宽为、方向竖直向下、电场强度大小为(未知)的匀强电场,在虚线右侧距离为处有一竖直放置的屏。现将一带电量为、质量为的带电粒子无初速度地放入电场中的点,最后打在右侧屏上的点(图中未画出)。已知A点到的距离为连线与屏垂直,为垂足,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子到的速度大小;
(2)若,带电粒子离开电场时的速度;
(3)调节的大小可使点在屏的位置发生变化,由于实际生产的需要,现要保证点到点的距离d满足,此条件下的范围。
2023-11-10更新 | 84次组卷 | 1卷引用:黑龙江省龙东地区2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题
共计 平均难度:一般