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 45 道试题
1 . 如图所示,OP轴的夹角,在第一象限中OP右侧有沿轴负方向的匀强电场,一质量为、电荷量为的粒子以速度轴上的M点平行于轴射入电场,经电场后沿垂直于OP的方向由点立刻进入一矩形磁场区域(未画出,方向垂直纸面向里),并沿轴负方向经过O点。已知O点到N点的距离为,不计粒子的重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)矩形磁场区域的最小面积。

2024-04-17更新 | 1006次组卷 | 2卷引用:2024届重庆市第八中学高三下学期模拟预测物理试题
2 . 利用电场与磁场控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图,一粒子源不断释放质量为m,带电量为+q的粒子,以一定速度垂直左面,射入边长为2L的正方体区域。可调整粒子源位置,使带电粒子在边长为L的正方形区域内入射。以为原点建立如图所示直角坐标系,不计粒子重力及粒子间的相互作用。若仅在正方体区域中加上沿+x轴方向的匀强电场,要让所有粒子都到达前表面,所加电场强度的最小值设为;若仅在正方体区域中加上沿+x轴方向的匀强磁场,要让所有粒子都到达底面,所加磁感应强度的最小值设为。(
(1)求的值。
(2)在正方体区域同时加上沿+x轴方向大小为的匀强磁场和+z方向大小为的匀强电场,求从I点垂直左面入射的粒子离开正方体区域时的位置坐标。
(3)在正方体区域同时加上大小分别为的匀强电场及的匀强磁场,方向都沿+x轴。若垂直入射到区域内不同位置的粒子,有的从前表面离开正方体区域,有的从底面离开正方体区域,则应满足什么条件?
2024-01-31更新 | 247次组卷 | 1卷引用:重庆市第十一中学2022-2023学年高三下学期5月月考物理试题
3 . 如图所示的平面直角坐标系O-xy中,y轴(位于竖直方向)与直线边界MN之间有沿y轴正方向的匀强电场(即一、四象限),电场强度大小为;直线边界MN平行于y轴且到y轴距离为,不考虑所有粒子的重力。
(1)从坐标原点O向第四象限、并与x轴正向成发射正电粒子A,当粒子A速度最小时刚好到达P点,再经历一段时间后到达Q点,且到达Q点时动能为 ,若粒子A在OP两点运动的时间为PQ两点运动时间的一半,PQ两点均处于匀强电场中,求粒子A在坐标原点O的初动能大小。
(2)若在坐标原点O放置一点光源后,从O点沿x轴正方向以速度大小发射正电粒子B,粒子B在直线边界MN上的影子速度大小恒为,点光源发出的光对粒子B的运动不造成影响,求粒子B到达直线边界MN时的速度大小以及粒子B的比荷(电荷与质量之比)。
(3)从坐标原点O以速度大小、沿x轴正向发射比荷为正电粒子C,粒子C刚好经过位于直线边界MN上的R点;若粒子C从坐标原点O的发射速度变为、方向不变,需要将直线边界MN向左平移多少距离,粒子C仍能经过R点。(R点为固定点,不随边界MN移动)
2023-12-15更新 | 218次组卷 | 1卷引用:重庆市涪陵第五中学校2023-2024学年高三上学期期末模拟考试物理试题
4 . 如图所示,长方形ABCD所在平面有匀强电场,EF分别为AB边、CD边中点,已知AB边长为BC边长为。将电子从C点移动到D点,电场力做功为;将电子从E点移动到F点,电场力做功为,不计所有粒子重力,下列说法正确的是(  )
A.沿AE方向,电势降低最快
B.匀强电场大小为
C.若将质子从A点以初动能发射,则质子可能到达C
D.从D点沿DA方向发射动能为的质子,在以后的运动过程中该质子最小动能为
2023-12-15更新 | 324次组卷 | 1卷引用:重庆市涪陵第五中学校2023-2024学年高三上学期期末模拟考试物理试题
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5 . 如图所示的直角坐标系中,在第一象限和第二象限有两个场强大小均为的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,其中Ⅱ电场方向沿轴正方向,边界是边长为的正方形,Ⅰ电场方向沿轴负方向,边界是宽为,长为的矩形。离子的重力忽略不计。
(1)若,Ⅰ电场左边界距离轴为,在距离点正上方处静止释放电荷量为的正离子,求该离子离开区域的位置;
(2)若,Ⅰ电场左边界距离轴为,在电场Ⅱ区域适当位置由静止释放电荷量为的正离子,该离子恰能从点处离开,求所有释放点的位置以及从释放点运动至点的最短时间;
(3)若在处有一点,要使从点静止释放的正离子能通过点,求电场Ⅰ右边界与点的距离。
2023-12-10更新 | 322次组卷 | 1卷引用:重庆市西南大学附中 重庆育才中学拔尖强基联盟2023-2024学年高三上学期12月联合考试物理试题
6 . 如图所示,虚线将坐标系分成上下两部分,上方区域为竖直向下的匀强电场,下方为垂直纸面向外的匀强磁场。一个电量为、质量为的带电粒子从点以初速度水平抛出,恰好从点进入磁场。ABC三点坐标分别为,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)若粒子第一次在磁场中运动时能过点,磁感应强度的大小;
(3)若粒子第一次离开磁场后再次经过点,则粒子从离开磁场到点的时间为多少?
2023-11-27更新 | 1287次组卷 | 4卷引用:重庆市第一中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试卷
7 . 飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的n价正离子,自A板小孔进入A、B平行板间的加速电场,从B板小孔射出后沿半径为R的半圆弧轨迹通过电场方向指向圆心的静电分析器,再沿中线方向进入C、D平行板间的偏转电场区,能通过偏转电场的离子即可被移动的探测器接收。已知元电荷电量为e,所有离子质量均为m,A、B板间电压为,C、D极板的长度为L。不计离子重力及进入A板时的初速度。
(1)求出价位n=1的正离子从B板小孔射出时的速度大小;
(2)通过计算说明:静电分析器中离子运动轨迹处电场强度的大小与离子的价位n无关;
(3)若要使各个价位的所有离子均能被探测器接收,求出C、D板间的偏转电压U与C、D板间的距离d满足的关系式。
   
8 . 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一象限内BCDE区域有匀强电场k为未知的常数),方向竖直向下。ABC三点坐标分别为(LL)、(L,0)、BC边界为曲线,在BE边界上均匀分布着质量为m、电量为e的质子,这些质子以初速度v0水平向左发射。所有质子飞过BC边界后均能到达O点,质子通过O点后进入第三象限,第三象限分布着匀强电场,方向竖直向上,最终所有质子都通过x轴。不考虑质子的重力及质子间的相互作用,试求:
(1)对到达O点时速度方向与x轴夹角30°的质子,全过程电场力对该质子的冲量I
(2)BC边界的曲线方程;
(3)若粒子只从AB段发射,则从AB段上哪个位置坐标发射的质子,打在x负半轴上离O点的距离最远?最远距离是多少?
   
9 . 如图,圆弧轨道AB的圆心为O,半径为,圆弧轨道ABB点与水平地面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CDB点到竖直虚线CD的距离为,竖直虚线CD的左侧有一水平向左的匀强电场,场强大小为(大小未知),竖直虚线CD的右侧有场强大小为(大小未知)、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF,墙壁EF到竖直虚线CD的距离为,墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接,墙壁EF的高度也为。现将一电荷量为、质量为的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑,过B点时的速度大小为4m/s,最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点,圆弧轨道AB光滑,水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为。求:
(1)场强的大小;
(2)滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间;
(3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞,求的取值范围。
   
10 . 如图所示,空间中有边长为L的正方形区域,一质量为m、电荷量为的带电粒子;从P点以初速度沿方向运动,不计粒子重力。
(1)若在整个空间中仅加上垂直纸面向外的匀强磁场,要使粒子能从边界射出,求所加匀强磁场的磁感应强度的最小值和最大值
(2)如图,为平行于的虚线,且,仅在以上的空间中加上竖直向下的匀强电场要使粒子能从边界射出,求所加匀强电场的电场强度的最小值
2023-05-05更新 | 437次组卷 | 1卷引用:重庆市巴蜀中学2022-2023学年高三下学期适应性月考卷物理试题(九)
共计 平均难度:一般