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 38 道试题
1 . 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。
   
13-14高三上·江苏扬州·期中
2 . 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 | 1107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
3 . 如图,竖直放置的立方体中心有一粒子源,粒子源可以水平向各个方向发射不同速度的带正电的粒子,粒子比荷为。立方体处在竖直向下的匀强电场中,场强大小,立方体边长,除上下底面外,其余四个侧面均为荧光屏(包括边缘)。不考虑粒子源的尺寸大小、粒子重力以及粒子间的相互作用,粒子打到荧光屏上后被荧光屏吸收,不考虑荧光屏吸收粒子后的电势变化。则(  )
   
A.粒子射出后,在电场中运动的加速度大小
B.粒子射出后,在电场中向上偏转做类平抛运动
C.粒子从射出到打到荧光屏上运动的最长时间
D.不能打到荧光屏上的粒子,发射时的速度范围为
4 . 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
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5 . 放射性元素被考古学家称为“碳钟”,可以用来判定古代生物体的年代,通过测量粒子在电磁组合场中的运动轨迹和出现位置可以进一步研究在进行衰变过程中产生电子的出射速度,位于S点的静止核经过衰变可形成一个电子源,将过程简化为:设定该电子源在纸面内向各个方向均匀地发射电子。如图所示的空间中,虚线下方存在方向竖直向下、场强大小为的匀强电场,虚线上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,其中电子源和虚线边界距离为,已知电子的质量为,电荷量为,不计电子重力和电子间的相互作用。
(1)若已知放射出的新核质量为,新核的动能为,且衰变过程中放出的核能全部转为粒子的动能,写出衰变的核反应方程式,并求出衰变过程中的质量亏损
(2)若在虚线上放置一个足够长的挡板,其可以吸收所有从下方射入的电子,并检测到从同一时刻出射的电子到达挡板的最大时间差,求电子出射速度
(3)现对电子源出射方向进行限制,使电子只能水平向右射出,并在虚线上距离O点为dQ点放置一个粒子接收装置,最终Q点可接收到电子,求电子出射速度的可能值
   
6 . 如图所示,平面直角坐标系xOy中,x>0区域内存在着方向与x轴负向成45°角的匀强电场E2,电场强度大小E2=V/m,在区域内存在着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E1,电场强度大小E1=20V/m,带正电粒子从电场E1P2m,0.5m)点沿x轴正方向以初速度v0=2m/s射出,粒子恰好从坐标原点进入电场E2,该粒子的比荷,不计粒子重力,求:
(1)粒子进入磁场时速度的大小和方向;
(2)磁感应强度大小;
(3)粒子从P点射出到第三次经过y轴时的时间。
7 . 如图所示,第一象限内存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为EE未知),第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及竖直向下的匀强电场,电场强度大小为。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从x轴上的A点以初速度垂直于x轴射入电场,经y轴上的P点进入第二象限。已知第二、三象限内磁感应强度的大小均为A点的横坐标为P点的纵坐标为L,不计粒子重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子进入第二象限的磁场区域后,第一次经过x轴的位置到坐标原点的距离;
(3)粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。
2022-08-27更新 | 2841次组卷 | 5卷引用:2023届山西省临汾市翼城中学高三上学期第一次学业质量联合检测物理试题
8 . 如图所示,与水平面成角的、足够长的分界线将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一个质量为m、电荷量为的带电粒子以大小为的速度从分界线上的P点水平向右射入区域Ⅰ,区域Ⅰ内有方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场;区域Ⅱ有方向垂直于纸面,磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计粒子重力。求:
(1)水平向右射入区域Ⅰ的粒子,第一次进入磁场时速度v的大小;
(2)粒子第一次进入磁场时的位置到出发点P的距离;
(3)粒子进入磁场中运动后,第一次离开区域Ⅱ时的位置到出发点P的距离。
2022-03-16更新 | 957次组卷 | 6卷引用:2022届辽宁省县级重点高中协作体高三下学期一模考试物理试题
9 . 真空中间距为d的两块平行金属板,板长为L,如图甲所示。加在AB间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0k≥1),电压变化的周期为2T,如图乙所示。在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场,在运动过程中未与极板相撞,且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是(  )
A.若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场,则电子射出时的速度大于v0
B.若k=1且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场,则其动能增加
C.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则两板间距离应满足
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度大小等于
10 . 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。
共计 平均难度:一般