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 20 道试题
1 . 虚线间存在如图所示的电场,虚线左侧的匀强电场与水平虚线间的夹角为,一比荷为k的带正电的粒子由水平虚线上的A点静止释放,经过一段时间由竖直虚线的B(图中未画出)点进入虚线右侧竖直向下的匀强电场未知),最终粒子由水平虚线的C(图中未画出)点离开电场,离开电场瞬间的速度与水平虚线的夹角为。已知、电场强度,不计粒子的重力,。则下列说法正确的是(  )

A.B.
C.粒子由AC的时间为D.AC两点的电势差为
2 . 以O点为坐标原点、方向为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向,建立平面直角坐标系,如图。在第Ⅰ象限内加一方向竖直向上的匀强电场,在第Ⅱ象限有一加速电场,A、C两竖直极板之间的加速电压为U,在C板的中间有一小孔。在第Ⅳ象限的边长为l的等边三角形内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。现将一比荷为k的带负电的粒子从A板中间由静止释放,带电粒子从C板的小孔处飞出,接着从y轴上的M点垂直y轴进入电场,随后从的中点N进入磁场,且速度方向与边平行。在磁场中运动一段时间后,带电粒子恰好从P点离开磁场。下列说法正确的是(  )

A.带电粒子从M点进入第Ⅰ限时的速度大小
B.第Ⅰ象限内匀强电场的电场强度大小
C.三角形区域内匀强磁场的磁感应强度大小
D.带电粒子从M点运动到P点的时间
2024-05-23更新 | 228次组卷 | 1卷引用:2024届河北省部分高中高三下学期三模物理试题
3 . 如图甲为一种真空示波管,电子从炽热的灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,自板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中,两板间的距离为d,板长为L,板间电压随时间变化规律如图乙所示,其中T远大于电子自发出到打在荧光屏上的时间。电子进入电场时的速度与电场方向垂直,金属板右端到荧光屏距离为z(其大小可调),金属板到荧光屏之间存在与金属板平行的匀强磁场,磁感应强度为B,当加在金属板上的电压为零时,电子打在荧光屏上的O点,以O点为坐标原点,建立直角坐标系xOy,坐标平面与磁感应强度方向垂直,从左向右看,垂直金属板向上为y轴正方向,水平向右为x轴正方向。已知电子的质量为m,元电荷为e,电子均能从金属板之间射出。求:
(1)电子离开金属板时的最大侧移量;
(2)假设上下金属板间的偏转电压保持不变,逐步增大z值,请在坐标纸上定性画出电子打到荧光屏上的位置,并求这些位置距坐标原点O的最大距离;
(3)取,电压恢复为锯齿波,经过较长时间,荧光屏上会有电子打上,请写出电子所打到位置的横坐标x与纵坐标y间的函数关系。

2024-03-29更新 | 385次组卷 | 2卷引用:2024届河北省高三下学期学生全过程纵向评价(三)物理试题
4 . 如图所示,空间有一棱长为L的正方体区域,带电粒子从平行于MF棱且与MPQF共面的线状粒子源连续不断地逸出,逸出粒子的初速度为0,粒子质量为m,电荷量为+q,经垂直于MF棱的水平匀强电场加速后,粒子以一定的水平初速度从MS段垂直进入正方体区域内,MS段长为,该区域内有垂直平面MPRG向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。从M点射入的粒子恰好从R点射出。距离正方体底部L处有一与AGRN平行且足够大平板,粒子到达平板立即被平板吸收。现以正方体底面AGRN中心O在平板的垂直投影点为原点,在平板内建立平面直角坐标系,其中x轴与GR平行,忽略粒子间的相互作用,不计粒子重力。
(1)求从M点进入正方体区域的粒子进入时速度的大小;
(2)若该区域内部只有垂直平面MPRG向外的匀强电场,电场强度大小为,从M点射入的粒子从PQ边上的某点射出,求该点距P点的距离;
(3)若该区域内同时存在上述磁场与电场,求所有落到平板上的粒子的落点离的最小距离。(结果用L和根式表示)。

2024-03-22更新 | 566次组卷 | 2卷引用:2024届河北省唐山市普通高中高三下学期学业水平选择性考试一模物理试题
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5 . 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示,宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为的带电粒子,以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场,从区域Ⅰ右边界上的P点(图中未画出)进入区域Ⅱ,最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。
(1)求区域Ⅱ匀强电场强度E的大小;
(2)若仅调整区域Ⅱ的宽度,使粒子从与P点等高的Q点(图中未画出)离开区域Ⅱ,求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间;
(3)若在区域Ⅱ再加一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场,调整区域Ⅱ的宽度,使粒子仍能从区域Ⅱ右边界水平射出,求该情况下区域Ⅱ的宽度。

6 . 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届河北省高三上学期大数据应用调研联合测评(Ⅱ)物理试题
7 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内分别存在匀强电场区域Ⅰ和Ⅱ,其中区域Ⅰ的电场方向沿x轴负方向,电场强度大小为E0,区域Ⅱ的电场方向沿y轴负方向,其宽度为d,虚线MN为其左边界。一个比荷为k的带正电粒子从区域Ⅰ中的P点由静止释放,刚好能从x轴上的N点离开电场区域Ⅱ,已知P点坐标为(d),不计粒子重力。
(1)求粒子从P点运动到N点所用的时间;
(2)求粒子从N点离开区域Ⅱ时的速度大小;
(3)若粒子从电场区域Ⅰ中某一点由静止释放后,均能经过N点离开电场区域Ⅱ,求粒子释放点的坐标应满足的关系。
8 . 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。
   
9 . 某科研实验装置的电场和磁场分布的简化图如图所示。第Ⅰ象限(包括轴)充满垂直平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,第Ⅳ象限充满垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,第Ⅲ象限充满沿x轴负方向的匀强电场。在第Ⅲ象限内坐标为的粒子源P发射出质量为m、带电荷量为的带电粒子甲,粒子甲经电场偏转后恰好从坐标原点O沿y轴正方向以速度v进入磁感应强度为的匀强磁场区域。已知,粒子重力不计。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的电场强度的大小E和粒子甲从粒子源射出时的速度大小
(2)从粒子甲由粒子源P射出开始计时,求粒子甲第三次穿过x轴的时间和此时穿过x轴的坐标;
(3)若从y轴上Q点沿平行于x轴正方向发射与甲完全相同的粒子乙,且粒子乙第二次穿过x轴时与粒子甲第三次穿过x轴时的轨迹恰好相交,此时速度方向沿y轴正方向,求Q点在y轴上的位置坐标、粒子乙发射时的速度以及粒子乙从点运动至该交点所用的时间。
   
2023-09-07更新 | 459次组卷 | 1卷引用:2023届河北省唐山市迁西县第一中高三下学期二模物理试题
10 . 如图,空间有一范围足够大的匀强电场,场强方向与梯形区域ABCD平行,已知,一比荷为的带负电粒子由A点沿AD方向以速率进入该电场,恰好可以通过C点。不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )

   

A.D点电势为零
B.场强方向由D指向B
C.该粒子到达C点时速度大小为
D.该粒子到达C点时速度方向与BC边垂直
2023-07-10更新 | 820次组卷 | 7卷引用: 2024届河北安平中学高三上学期自我提升中期测试物理试卷
共计 平均难度:一般