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 . 如图,是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧。对矿粉分离的过程,下列表述正确的是(  )
A.带正电的矿粉落在右侧
B.带正电的矿粉电势能变大
C.电场力对带负电的矿粉做正功
D.矿粉运动轨迹与带电量无关
2 . 如图所示,MN是匀强电场中两点,MN连线与电场线垂直,在M点先后射出粒子a和粒子b,两粒子射出初速度大小均为v0a粒子初速度方向与电场方向夹角为b粒子初速度方向与电场方向夹角为,结果两粒子均经过N点,不计粒子的重力,则ab两粒子(已知)(  )
A.在电场中运动的加速度之比为1:1
B.比荷之比为3:4
C.从MN过程中,沿电场方向运动的最大距离之比为16:9
D.从MN过程中,沿电场方向运动的最大距离之比为4:3
3 . 在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面是以为圆心、半径为的圆,为圆的直径,如图所示,质量为,电荷量为的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的点以速率穿出电场,的夹角,运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿出电场时的位移最大,该粒子进入电场时的速度应为多大;
(3)从A点射入的粒子速率取某一值时,粒子穿过电场时动能的增量最大,求动能增量的最大值。
4 . 如图所示,一个静止的正电荷,质量为m=10-20kg,电荷量为q=10-8C,经电压为U1=200V的电场加速后,进入水平放置的平行金属板AB中的电场,已知板长L1=8cm,板间距离d=8cm,板间电压U2=300V。粒子飞出平行板电场后,进入CDEF间的无电场区域,已知两界面CDEF相距为L2=cm,粒子穿过界面EF后,又射入固定在中心线上O2处的点电荷Q形成的电场区域,且粒子在EF右侧运动过程中速率始终不变。
(1)粒子出加速电场时的速度是多大?
(2)粒子飞出平行板电场时的速度大小和方向?
(3)粒子穿过界面EF时偏离中心线O1O2的距离?
(4)点电荷Q的电荷量是多少?(结果保留一位有效数字)(静电力常数k=9×109N m2/C2
5 . 如图所示,在竖直放置的平行金属板AB之间加上恒定电压UAB两板的中央留有小孔O1O2,在B的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,感光板MN垂直于电场方向放置,第一次从小孔O1处从静止释放一个质子,第二次从小孔O1处从静止释放一个α粒子,关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是(  )
A.质子和α粒子打到感光板上时的速度之比为2∶1
B.质子和α粒子在电场中运动的时间相同
C.质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2
D.质子和α粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起
2021-09-11更新 | 1484次组卷 | 20卷引用:四川省绵阳中学实验学校2017届高三5月模拟理综物理试题
6 . 如图所示绝缘的水平轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接,为竖直直径,半圆形轨道的半径,在左侧所在空间存在竖直向下的匀强电场(BC两点恰好不在匀强电场中),电场强度。现有一电荷量、质量的带电体A(可视为质点)在水平轨道上的P点以一定的速度冲上半圆,带电体A恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点(图中未画出)g。求:
(1)带电体运动到半圆形轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)D点到B点的距离
7 . 如图所示,竖直面内有水平线与竖直线交于点,在水平线上,间距为,一质量为、电量为的带正电粒子,从处以大小为、方向与水平线夹角为的速度,进入大小为的匀强电场中,电场方向与竖直方向夹角为,粒子到达线上的A点时,其动能为在处时动能的4倍。当粒子到达点时,突然将电场改为大小为,方向与竖直方向夹角也为的匀强电场,然后粒子能到达线上的点。电场方向均平行于所在竖直面,图中分别仅画出一条电场线示意其方向。已知粒子从运动到A的时间与从A运动到的时间相同,不计粒子重力,已知量为。求:
(1)粒子从A运动过程中,电场力所做功
(2)匀强电场的场强大小
(3)粒子到达点时的动能
8 . 如图所示,竖直平面内有圆心为O、半径为R的虚线圆,空间存在与圆平面平行的足够大的匀强电场,MN为圆周上的两点且OM垂直于ON。现有一带负电粒子只在电场力作用下由M点运动到N点,在M点的速度大小为v、方向与OM垂直,在N点的速度大小也为v。已知OM两点间的电势差为U,下列说法正确的是(  )
A.粒子由M点运动到N点,电势能减小
B.粒子由M点运动到N点,电场力先做负功后做正功
C.粒子在电场中运动的最小速度为v、方向斜向右上方且与MO方向成45°角
D.该匀强电场的电场强度大小为、方向斜向右下方且与MO方向成45°角
9 . 平行金属板PQMN与电源和滑动变阻器如图所示连接,电源的电动势为E,内阻不计;靠近金属板PS处有一粒子源能够连续不断地产生质量为m,电荷量为+q,初速度为零的粒子,粒子在PQ间的加速电场作用下穿过Q板的小孔F,紧贴N板水平进入MN间的偏转电场;改变滑片p的位置可改变加速电场的电压U1和偏转电场的电压U2,且所有粒子都能够从MN间飞出,下列说法正确的是(  )
A.粒子的竖直偏转距离与成正比
B.滑片P向左滑动的过程中,从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐增大
C.飞出偏转电场的粒子的最大速率
D.飞出偏转电场的粒子的最大速率
10 . 如图所示,竖直平面内有一矩形区域abcdab边长为2lbc边长为,边cdab的中点分别是efad边与水平面的夹角θ=30º,矩形区域内有大小为E、方向平行ab向上的匀强电场。现让一带正电微粒从d点的正上方的某点p(图中未画出)沿该竖直面水平抛出,正好从e点进 入该矩形区域,并沿ef做直线运动,已知重力加速度为g,求:
(1)该微粒的比荷;
(2)pd间的距离;
(3)若将矩形区域内的电场大小变为E,方向变为平行ad向上,微粒仍从p点以原来的速度水平抛出,求微粒将从何处离开矩形区域。
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