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 57 道试题
1 . 如图所示,竖直平面内的直角坐标系中有矩形区域边与轴重合,边的中点与坐标原点重合,点在点正上方高处,矩形区域内存在水平向右的匀强电场。先将一质量为的带正电的小球,从点以某一初速度水平抛出,进入矩形区域后做直线运动,速度方向与轴正方向夹角为,从点离开;又将另一质量仍为的带负电的小球,从点以相同的初速度水平抛出,离开矩形区域时速度方向竖直向下。忽略空气阻力,两小球均可视为质点,所带电荷量的绝对值相等。(已知重力加速度为
(1)求小球在抛出点的初速度
(2)求矩形边的高度
(3)保持矩形区域的位置和区域内匀强电场的场强不变,仅改变矩形区域的高度,即让矩形区域下边界轴负方向不同位置,仍将小球点以初速度水平抛出,小球将从矩形区域边界的不同点沿不同方向离开电场。若需小球从下边界离开电场,求的大小范围及小球离开下边界时的动能与的关系式。(用表示)

2 . 如图所示,厚度非常薄的铅板MN的上方、下方分别分布有垂直纸面向外、磁感应强度分别为2BB的有界匀强磁场,一比荷为k、电量为q的粒子(不计重力)从a点射入第一个磁场,经过铅板的b点射入第二个磁场,从c点射出第二个磁场,紧接着进入虚线PJ(与MN平行)下方的与MN垂直的匀强电场,粒子到达d点时速度正好与PJ平行。已知两个圆弧轨迹的圆心均在铅板的O点,OaR、∠aOb=∠cOb=60°,粒子与铅板的作用时间忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.该粒子带正电B.粒子从ac的运动时间为
C.粒子与铅板的碰撞生热为D.c点与d点的电势差为
2023-03-02更新 | 761次组卷 | 3卷引用:湖北省部分中学2022-2023学年高三下学期2月检测物理试题
3 . 如图所示,在匀强电场中一质量为m、电荷量为q的正粒子先后经过ab两点,在a点的速度大小为3v、速度方向与ab连线的夹角为,在b点的速度大小为4v、速度方向与ab连线的夹角为ab连线长度为d。若粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是(       
A.场强大小为B.场强方向与ab连线的夹角为
C.从ab,粒子的运动时间为D.从ab,粒子的最小速度为
2023-02-17更新 | 1920次组卷 | 6卷引用:湖北省武汉市2022-2023学年高三下学期2月调研考试物理试题
4 . 如图所示,内径为d=0.06m、高为h=0.42m的圆筒竖直放置,圆筒内有竖直向下的匀强电场(电场强度大小可调节),圆筒纵截面MNOP所在平面有一微粒发射器,质量为、电荷量为的带负电微粒(可视为质点),被发射器发射后水平飞出,恰好沿M点射入圆筒,假设微粒撞击圆筒壁时速度的水平分量被完全反弹,竖直分量保持不变,微粒电荷量及电性始终不变。将发射器发射端口与M点的竖直距离记为y,水平距离记为x,不计空气阻力,重力加速度大小为
(1)若将电场强度大小调为,要使微粒射入圆筒后,只与其撞击一次,且恰好从P点射出,求xy满足的函数关系;
(2)若将电场强度大小调为,且,求微粒撞击圆筒左侧壁MP的次数。
2022-12-14更新 | 627次组卷 | 2卷引用:湖北省腾云联盟2022-2023学年高三上学期12月联考物理试题
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5 . 一个电子由静止经电压为的加速电场(两极板间距为)加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,偏转电场两极板间的电压为,两极板间距为d,板长为,最终打在距离平行板右边缘的屏上,把电子换成一价氯离子,同等条件下,下列说法正确的是(  )
A.氯离子穿过偏转电场的偏移量y更小
B.氯离子在整个运动过程中动能的变化量和电子相同
C.氯离子在整个运动过程中经历的时间更长
D.氯离子穿过偏转电场动量的变化量和电子相同
6 . 如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一象限某区域内存在垂直于坐标平面向内的圆形匀强磁场(图中没有画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中点以大小为的速度平行于x轴正方向射出,粒子经坐标原点O射入第一象限,运动一段时间后进入圆形匀强磁场区域,最后平行于y轴正方向射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小,不计粒子受到的重力。求
(1)匀强电场的电场强度大小E
(2)粒子刚进入磁场时的速度;
(3)圆形匀强磁场的最小面积。(已知
7 . 如图甲所示,粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接,过半圆轨道圆心的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场,质量为的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放,运动中由于摩擦起电滑块电量会增加,过B点后电荷量保持不变,小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙。已知AB间距离为4R,滑块与轨道间动摩擦因数为,重力加速度为,不计空气阻力,求:
(1)小滑块从A点释放到运动至B点过程中电荷量的变化量;
(2)小滑块再次进入电场时,电场强度大小保持不变、方向变为水平向左,求小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距B的距离。
8 . 如图所示,质量为,电荷量为的带电粒子从粒子源无初速度地飘入电压为的加速电场,经加速后从小孔沿平行金属板的中线射入,并打到板的中心。已知两极板长为,间距为,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求带电粒子离开加速电场时的速度大小;
(2)求板间电场的电场强度大小;
(3)若保持两极板的电荷量不变,将板下移适当距离,让同种带电粒子原样射入恰能射出电场,求板下移的距离。提示:板下移过程中,两极板间的电场强度保持不变
9 . 如图所示,两块平行金属板关于直线对称放置,矩形匀强磁场区域的上边界与直线重合,一质量、带电荷量的粒子以的初速度沿方向从O点进入平行板间,离开后进入匀强磁场区域,粒子经过磁场偏转,以垂直于直线方向离开。已知两平行板间的电压,平行板长度以及两板间距离都为,平行板右端到磁场左侧边界的距离,带电粒子的重力忽略不计。
(1)求粒子飞出两板间电场时的偏转距离和速度;
(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)若只改变矩形匀强磁场覆盖的区域(其他条件不变),为了保证带电粒子经过磁场后垂直离开磁场,则该矩形匀强磁场的最小面积为多少?
2022-03-30更新 | 337次组卷 | 1卷引用:2022届湖北省新高考高三下学期3月质量检测巩固物理试题
10 . 如图所示,两竖直虚线MNMN′间的距离AC=dPQ点在直线MN′上。一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)以某一速度从A点垂直于MN射入;若两竖直虚线间的区域内只存在场强大小为E、沿竖直方向的匀强电场,则该粒子将从P点离开场区,射出方向与AC的夹角叫做电偏转角,记为;若两竖直虚线间的区域内只存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面的匀强磁场,则该粒子将从Q点离开场区,射出方向与AC的夹角叫做磁偏转角,记为
(1)若两竖直虚线间的区域内同时存在上述电场和磁场,且该粒子沿直线运动从C点离开场区;
i.该粒子从A点入射的速度是多大?
ii.证明电偏转角与磁偏转角满足tan=sin
(2)若,求该粒子从A点入射的速度多大时,电偏转角等于磁偏转角,即
2022-02-23更新 | 640次组卷 | 4卷引用:2022届湖北省武汉市高三下学期2月调研考试物理试题
共计 平均难度:一般