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
| 共计 15 道试题
1 . 如图所示,在直角坐标系xoy平面第一、二象限内有两个电场强度大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两个电场的边界分别是边长为L的正方形oabcoced,匀强电场Ⅰ的场强方向沿x轴正方向,匀强电场Ⅱ的场强方向沿y轴正方向,第三象限内有垂直平面向外的匀强磁场,磁场边界线为半径为L的半圆,d为圆心。在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放一个电子,电子经电场Ⅱ进入磁场区域,已知电子质量为m,电量为e,重力忽略不计。
(1)要使电子恰能从d点离开电场,求释放点坐标满足的关系式:
(2)从第一象限内坐标为的位置由静止释放电子,发现电子离开磁场时速度方向恰好沿x轴正方向。求磁感应强度B的大小及电子在电场和磁场中运动的总时间t

2024-03-24更新 | 662次组卷 | 3卷引用:2024届陕西省宝鸡市高三下学期第二次模拟考试理科综合试题-高中物理
2 . 如图,倾角为的斜面上有一个电荷量为),质量为的小球以的初速度水平抛出。竖直平面内有一水平向左的匀强电场,电场强度为。已知小球回到斜面时速度方向与斜面的夹角不变,克服电场力做功。从抛出小球到小球回到斜面的运动过程中,下列说法正确的是(       
A.场强大小
B.小球落点距抛出点的竖直高度为
C.小球最小速度为
D.若第二次抛出小球时撤去电场,则两次小球离斜面最远距离之差为
2024-01-09更新 | 372次组卷 | 1卷引用:陕西省西安中学2023-2024学年高三(实验班)上学期12月练考理科综合试题
3 . 长为L的平行金属板M、N竖直正对放置,长为L的平行金属板P、Q水平正对放置,金属板P、Q分别与金属板M、N的上、下端齐平,在金属板M、N的中央OO'处各开有一个小孔;竖直虚线I和II之间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场,虚线I与金属板P、Q的右端齐平。当金属板M、N间的电势差为MNPU0>0)且金属板P、Q间的电势差为一定值时,比荷为k的带正电粒子从О处小孔飘进MN间的电场区域(粒子初速度可以忽略),最终粒子刚好打在金属板Q的最右端。不计粒子的重力,板间的电场可视为匀强电场。
(1)求金属板P、Q间的电势差U1的值和粒子打在金属板Q最右端时的速度大小和速度方向与水平方向夹角的正切值;
(2)现将金属板P、Q间的电势差调整为
①使比荷为k的带正电粒子仍从O处小孔飘进M、N间的电场区域,最终粒子进入磁场中运动,运动轨迹刚好与虚线I相切,求虚线I和II之间的距离;
②在①的条件下,使比荷为的带正电粒子从О处小孔飘进M、N间的电场区域,求该粒子在磁场中运动的时间。

4 . 如图所示。研究员在研究带电粒子的受控轨迹时。设置了以下场景,空间中存在平面直角坐标系。其第一象限内存在方向沿y轴负向的匀强电场。电场强度为 E;第四象限内有一条分界线ONx轴正方向的夹角为: 轴与ON 间存在垂直纸面向外的匀强磁场。研究员将一带正电的粒子从y轴上的距原点O距离dP点,以速度v0垂直y轴打入电场,经电场偏转后经 轴进入磁场,在磁场中运动一段时间后从ON 上以垂直于y轴的速度方向射出。已知粒子的比荷为,不计粒子重力。求:

(1)粒子从 轴打出点到原点的距离以及粒子过该点时的速度 大小;

(2)磁场的磁感应强度 B 的大小;

(3)若改变磁感应强度 B 的大小,使粒子第一次进入磁场后轨迹恰好与ON 相切再次打入电场。求粒子第三次进入磁场时距离 O点的距离

2023-12-08更新 | 2848次组卷 | 8卷引用:2024届陕西省西安市长安区高三第一次联考物理试题
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13-14高三上·江苏扬州·期中
5 . 如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压,加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应),两极板间距为d为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为L。求:
(1)粒子进入偏转电场的速度v的大小;
(2)若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后,时刻进入偏转电场后水平飞出M板的右边缘,试确定偏转电场电压以及周期T分别应该满足的条件。
2023-10-17更新 | 1101次组卷 | 31卷引用:2014届陕西省西安中学高三上学期第四次质量检测物理卷
22-23高二上·北京西城·期末
6 . 如图甲中MN之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件的匀强偏转场来控制电子的运动。经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P。已知电子的质量为m,带电荷量为eMN两端电压为U0MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。
(1)求电子刚进入偏转场时的速度大小;
(2)若偏转场S为垂直纸面的匀强磁场,且磁场区域为一个圆柱形磁场,直径为L0。从加速场出来的电子正对圆形磁场的圆心射入,要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为θ,求匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(3)若偏转场S为一矩形竖直向上的匀强电场,区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。靶台为一圆形区域,直径为d。而仪器实际工作时,电压U0会随时间小幅波动,即加速电压为。电子通过加速电场时电场可以认为是恒定的。在此情况下,为使电子均能击中靶台,求电压的波动

2023-01-20更新 | 1042次组卷 | 2卷引用:2023届陕西省西安市西咸新区高三下学期第一次模拟考试理综物理试题
7 . 如图1所示,左侧是一个竖直圆柱体,圆柱体的高为H,底面半径为ROO'是圆柱体上下两个圆面的圆心,右侧矩形面abcd是一个粒子面发射源,其中ab=0.8R,整个面都能向圆柱体发射比荷为、速度大小均为v0且速度方向与abcd垂直的某种正粒子,ObO'c都垂直矩形面abcd,圆柱体所在的空间内存在竖直向下的匀强磁场,在圆柱体的外侧到面ObcO'的距离为2.6R处放置一个足够大的与面ObcO'平行的金属板,整个金属板内侧有和金属板垂直的匀强电场,匀强电场局限在离金属板h=R的范围内。图2是图1的俯视图,图2中,ab边上射出的粒子经圆形磁场偏转后都从圆上的某一点D(未画出)射出,从粒子源a处射出的粒子经过D点射出磁场后打到金属板内侧时,粒子垂直于金属板的分速度大小也为v0,不计粒子重力,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B的大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子源发射的粒子在金属板上的落点对应的面积。
8 . 如图所示,在坐标系的第Ⅰ象限内存在方向与坐标平面平行且与y轴夹角的匀强电场第Ⅱ、Ⅲ象限内存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标原点O出发,在坐标平面内沿与y轴正方向夹角的方向以速率v射入磁场,并从y轴上的A点离开磁场.已知第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度大小,不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用。
(1)求A点的纵坐标
(2)求粒子从原点O出发到第二次经过A点所用的时间t
(3)若撤去第Ⅰ象限内的匀强电场,在整个坐标平面内加上一方向沿y轴负方向、电场强度大小的匀强电场在第Ⅰ、Ⅳ象限也加上方向垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,其他条件不变,求粒子运动过程中的最小动能
9 . 如图所示,在直角坐标系xOy中,有一沿半径方向的加速电场区域,ABCD为加速电场的两个同心半圆弧边界,圆心为O,外圆弧面AB电势为φ1,内圆弧面CD电势为φ2。在x轴上方有一与x轴相切的半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里(未画出),圆心在y轴上O1处。在圆形磁场右侧的第一象限中存在着宽度为2R的匀强电场,方向沿y轴正方向,电场右边界存在着与y轴平行的足够长的探测板,与x轴相交于P点。假设质量为m,电荷量为q的带负电的粒子能均匀地吸附在AB圆弧上,并被加速电场从静止开始加速聚焦于原点O并进入圆形磁场,发现所有带电粒子出磁场时均平行于x轴正方向,后进入匀强电场并最终打在探测板上,并且从y轴正方向射入圆形磁场的粒子正好打在探测板的P点上。求:
(1)粒子被加速电场加速后的速度大小和圆形匀强磁场B的大小;
(2)匀强电场E的大小;
(3)粒子打在探测板上的范围。
2019-12-27更新 | 524次组卷 | 3卷引用:2020届陕西省山阳中学高三上学期12月模拟考试物理试题
10 . 如图所示,将某正粒子放射源置于原点,其向各方向射出的粒子速度大小均为,质量均为,电荷量均为. 在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与轴正方向相同,在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时,能够到达的最右侧的位置为. 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求:

(1)电场强度
(2)磁感应强度
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.
2019-06-07更新 | 1477次组卷 | 18卷引用:2020届陕西省西安中学高三第二次模拟考试理综物理试题
共计 平均难度:一般