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,Oxyz坐标系中,在空间x<0的区域Ⅰ内存在沿z轴负方向、磁感应强度大小的匀强磁场;在空间0<x≤0.2m的区域Ⅱ内存在沿x轴负方向、电场强度大小的匀强电场。从A(0.2m,0,0)点沿y轴正方向以的速度射入一带正电粒子,粒子比荷,此后当粒子再次穿过x轴正半轴时,撤去电场,在空间x≥0.2m且y>0区域Ⅲ内施加沿x轴负方向的匀强磁场和沿x轴正方向的匀强电场,其中,同时在空间x≥0.2m且y<0区域Ⅳ内施加沿x轴负方向、磁感应强度大小未知的匀强磁场。从撤去电场时开始计算,当带电粒子第5次沿y轴负方向穿过xOz平面时恰好经过x轴上的P点(图中未画出)。已知,不计带电粒子重力,不考虑电磁场变化产生的影响,计算结果可保留根式,求
(1)粒子第一次穿过y轴时的速度;
(2)粒子经过x轴负半轴时的x坐标;
(3)磁感应强度的大小及P点的x坐标。

2 . 如图所示,在的区域内有沿x轴负向的匀强电场,电场强度大小为E,在的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一质子(质量为m,电量为e)从x轴上A点以沿轴方向的初速度开始运动。质子第一次穿越y轴时经过y轴上的C点(图中未画出);质子第二次穿越y轴时恰好经过坐标原点O。已知AC两点到坐标原点的距离分别为2L、4L,不计质子的重力。求:
(1)质子的初速度
(2)磁感应强度B的大小;
(3)质子第四次经过y轴的位置坐标及从开始至第四次经过y轴的总时间。

2024-04-15更新 | 249次组卷 | 1卷引用:山西省长治市2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
3 . 如图所示,带电量为,质量为mB=0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有水平宽度一定、竖直高度足够高的匀强电场,方向水平向左,电场强度。与B球形状相同、质量为mA=0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度向B运动,两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场,在空中两球又发生多次弹性碰撞。已知每次碰撞时间极短,且只改变两球在水平方向的运动,对竖直方向的运动不产生影响。小球A始终不带电、小球B的电量始终不变,两小球可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度
(1)求第一次碰撞后瞬间A、B小球的速度;
(2)如果两小球第二次碰撞发生在电场中,求第二碰撞后瞬间B的速度大小;
(3)现要求两小球只能碰撞两次,求电场水平宽度满足的条件。

2024-04-13更新 | 6次组卷 | 1卷引用:福建省福建师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试卷
4 . 如图所示,平面直角坐标系中第一、二、四象限内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场。第一、四象限内磁场方向垂直纸面向里,第二象限内磁场方向垂直纸面向外。第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为q)的粒子从点以一定初速度释放,初速度方向与x轴正方向的夹角为,从点垂直y轴进入第四象限磁场区域,然后从点垂直x轴进入第一象限。不计粒子重力,求:
(1)粒子进入第四象限时的速度
(2)若使第二象限磁场反向,大小变成2B,求粒子第100次经过y轴时的纵坐标;
(3)若在第二象限内施加一沿x轴负方向、电场强度大小与第三象限电场相同的匀强电场,求粒子在第二象限运动的最大速度

2024-04-10更新 | 306次组卷 | 1卷引用:江苏省南京市六校联合体学校2023-2024学年高二下学期4月联考物理试卷
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5 . 如图所示,A、B两平行板间存在相互垂直的电场和磁场,方向如图所示,电场强度和磁感应强度分别为。在A、B板右边存在以为边界,宽度为d,方向竖着向下,大小也为的匀强电场,电场右边空间存在无限大的匀强磁场,磁感应强度为,方向如图。现有两个不同的带电粒子ab,其比荷分别为k,先后从A、B板的左侧沿中线垂直电场方向射入,两粒子都沿A、B中线运动后进入偏转电场,最后从进入磁场。(不计粒子的重力)则:
(1)求粒子进入偏转电场的速度大小;
(2)a粒子从边界进出右边磁场两点间的距离为粒子从边界进出右边磁场两点间的距离为,求之比;
(3)若两粒子从边界上同一点射出磁场,求磁感应强度的大小。

2024-04-08更新 | 1151次组卷 | 5卷引用:海南省海口市海南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题 A卷
6 . 如图所示是研究带电粒子在电磁场运动的某个装置。在xOy平面(纸面)内,垂直纸面的金属薄板MNy轴平行放置,板N中间有一小孔O1,坐标为(0,L)。第一象限存在垂直向里的匀强磁场B0(大小未知),x轴(L,0)处有小孔O2,平行板电容器上极板Ax轴紧靠且平行,AK两极板间距为A板中央小孔O3O2对齐。P为下极板K上的一点,P点坐标,板M上的任何位置都可以释放出速度大小从0至某值(包括初速度为0的情况)且方向不同的电子,电子质量为m,电荷量为e。发射的电子经MN间的恒定电压加速后从O1点持续不断进入磁场,经O1的粒子速度大小在之间,已知速度为v0的电子沿垂直于y轴方向经小孔O1射入磁场,偏转后恰能垂直x轴射入O2点离开x轴。MNAK四块极板均无限长,忽略电子之间的相互作用,粒子到达边界或极板立即被吸收并导走。求:
(1)磁感应强度B0UNM间电势差的大小。
(2)若时,求到达P点的电子刚从板M射出时速度v1的大小及与x轴的夹角
(3)在(2)问的前提下,若平行板电容器内加一个沿y轴负方向大小随变化,方向垂直向里的磁场,要使电子不能碰到极板K,电容器极板最小间距为多少(A板固定,K板上下移动)。
2024-04-07更新 | 230次组卷 | 1卷引用:浙江省四校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
7 . 如图甲所示,在空间中建立xOy平面直角坐标系,平行金属板A、B和平行于金属板的细管C放置在第Ⅱ象限,细管C到两金属板的距离相等,细管C的开口在y轴上,开口到坐标原点的距离为dβ粒子源P在A板左端,可以沿特定方向发射某一初速度的β粒子。若金属板板长和板间距相等,当A、B板间加上某一电压时,β粒子刚好能水平射入细管C,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中。静电分析器中存在着均匀辐向电场,β粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动,该电场的电场线沿半径方向背离圆心Oβ粒子运动轨迹处的电场强度大小为。在时刻β粒子垂直于x轴进入第Ⅳ象限的交变电场中,交变电场的电场强度E随时间变化的关系如图乙所示(T为已知量),规定沿x轴正方向为电场的正方向。已知β粒子的电荷量为e为元电荷),质量为m,重力不计。求:
(1)β粒子在静电分析器中的速度大小v
(2)β粒子从粒子源P发射出来时的速度
(3)β粒子打到y轴负半轴时到坐标原点O的距离s
2024-04-07更新 | 325次组卷 | 1卷引用:甘肃省庆阳市镇原县三岔中学2023-2024学年高三下学期第四次联考物理试卷
8 . 利用电磁场控制带电粒子的运动路径,在现代科学实验和技术设备中有着广泛应用。如图所示,一粒子源不断释放质量为m、带电量为、初速度为的带电粒子,经可调电压U加速后,从O点沿OQ方向入射长方体空间区域。已知长方体OM边的长度均为dOQ的长度为。不计粒子的重力及其相互作用。
(1)若加速电压且空间区域加沿方向的匀强电场,使粒子经过点,求此匀强电场电场强度的大小;
(2)若加速电压变化范围是,空间区域加沿方向的匀强磁场,使所有粒子由MP边出射,求此匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)若加速电压为,空间区域加(2)问的匀强磁场,粒子到达O点时加方向沿、大小为的匀强电场,一段时间后撤去电场,粒子经过点,求电场存在的时间。

2024-04-02更新 | 21次组卷 | 1卷引用:山东省枣庄市第八中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷
9 . 如图所示,在xOy平面的第一、二象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在第三、四象限范围内有沿x轴正方向的匀强电场,在坐标原点O有一个粒子源可以向x轴上方以不同速率向各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,x轴上的P点坐标为y轴上的Q点坐标为。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列说法中正确的是(       

A.所有经过P点的粒子最小速度为
B.若以最小速率经过P点的粒子又恰好能过Q点,则电场强度大小为
C.沿不同方向进入匀强磁场的粒子要经过P点,速度大小一定不同
D.所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同
2024-03-31更新 | 539次组卷 | 4卷引用:安徽省2023-2024学年高三下学期3月月考物理试卷
10 . 图(a)为一种测量带电微粒速率分布的实验装置。图中直径为D的竖直圆筒壁上有一竖直狭缝S,高度为h,宽度忽略不计。紧贴圆筒内壁固定有高度为的半圆柱面收集板,用于收集带电微粒;板的一竖直边紧贴狭缝S,上边与狭缝S上端对齐,上边缘远离狭缝的顶点为P点,另有一距P点弧长为l的点Q,俯视图如图(b)所示。圆筒内存在一竖直向下的匀强电场,电场强度为E。令圆筒以角速度绕中心轴顺时针转动,同时由微粒源产生的微粒沿水平方向、以不同的速率射入圆筒,微粒质量均为m,电荷量均为,忽略微粒自身的重力及微粒间的相互作用。
(1)求Q点所在竖直线上收集到的微粒中,入射速率最大的微粒下落的距离;
(2)为了确保收集板任一竖直线上收集到的微粒速率相同,并且能收集到所有该速率的微粒,求圆筒转动角速度的取值范围。

共计 平均难度:一般