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 1237 道试题
1 . 如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度vM点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程中,动量大小的最小值为(  )

A.B.C.D.0
2024-03-25更新 | 658次组卷 | 2卷引用:湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高三下学期月考物理试卷(七)

2 . 为了研究原子核的α衰变,设计了如下一种实验装置。如图所示,在平面坐标系xOy中,第一、三、四象限有一方向垂直纸面向里的匀强磁场B,第二象限存在平行于坐标系平面且与y轴正方向相反的匀强电场,场强大小为E。在(0,L) 处置放一粒子源,粒子源中的原子核进行α衰变后沿x轴正方向释放α射线(已知α粒子质量为4m, 电荷量为 2e, 速度为 v0,且沿x负方向释放新原子核(新原子核为钍核,其质量为234m, 电荷量为90e)。α粒子和原子核经过磁场或电场后均能打在位于x负半轴上的荧光板上。若原子核衰变过程中满足动量守恒,已知 不计粒子重力,求:

(1)钍核从释放到打在荧光板上的运动时间;

(2)钍核与α粒子打在荧光板上的坐标之比。

2024-03-22更新 | 470次组卷 | 1卷引用:广东省佛山市南海区西樵高级中学2023-2024学年高三下学期3月考试物理试题
3 . 如图甲所示,曲线OP上方有沿方向的匀强电场,其场强大小为,曲线左侧有一粒子源ABB端位于x轴上,能够持续不断地沿方向发射速度为,质量为m、电荷量为q的粒子束,这些粒子经电场偏转后均能够通过O点,已知从A点入射粒子恰好从P点进入电场,不计重力及粒子间的相互作用。
(1)写出匀强电场边界OP段的边界方程(粒子入射点的坐标yx间的关系式):
(2)若第四象限内存在边界平行于坐标轴的矩形匀强磁场(未画出),磁场方向垂直纸面向外。自O点射入的粒子束,经磁场偏转后均能够返回y轴,若粒子在第四象限运动时始终未离开磁场,求磁场的最小面积;
(3)若第一象限与第四象限间存在多组紧密相邻的匀强磁场和匀强电场(如图乙),电磁场边界与y轴平行,宽度均为d,长度足够长。匀强磁场,方向垂直纸面向里,匀强电场,方向沿x轴正方向,现仅考虑自A端射入的粒子,经匀强电场偏转后,恰好与y轴负方向成O点射入,试确定该粒子将在第几个磁场区域拐弯(即速度恰好与y轴平行)。

4 . 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。

5 . 在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面积是以O为圆心,半径为R的圆,AB为圆的直径,如图所示。质量为m,电荷量为qq>0)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C点以速率v0穿出电场,ACAB的夹角θ=60°。运动中粒子仅受电场力作用。
(1)求电场强度的大小;
(2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,求:
a.该粒子沿电场线方向的位移;
b.进入电场时的速度大小。
2024-03-07更新 | 196次组卷 | 1卷引用:北京市第一七一中学2023-2024学年高三下学期2月月考物理试卷
6 . CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中MN之间有一电子束的加速电场,加速电压恒定为U;高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场,电子束从静止开始在MN之间加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场,速度方向偏转后打到靶环上产生X射线,探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电荷量为e,不计电子受到的重力,该装置置于真空中。
(1)求偏转磁场的磁感应强度的大小B
(2)若撤去磁场,在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场,可使电子偏转时离开电场,最后打在靶环上产生X射线,求电子所受的电场力大小F
(3)在(2)的基础上,靶环形状是以P点为圆心的圆面,P点距偏转电场中心的水平距离为l。若匀强偏转电场的电场强度的大小E可调整,靶环的半径为R,要使电子束能打到靶环上,求电场强度的最大值和最小值之比

7 . 如图,由直三棱柱A1B1C1A2B2C2构成的斜面体固定置于水平面上,为直角三角形,其中α=53°,A1C1=A1A2=0.4m,厚度不计的矩形荧光屏B1B2D2D1竖直安置在斜面底端,B1D1=0.2m。空间中有一竖直向下的匀强电场,场强E=2×105N/C,在A1处可向各个方向水平发射速度大小不同的带正电粒子,粒子的电量q=2×10-10C,质量m=5×10-17kg,当粒子击中荧光屏时能使其发光,不考虑重力、空气阻力、粒子间相互作用力及粒子反弹后的运动。求:(已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)带电粒子打到B1点对应的初速度v1的大小;
(2)能使荧光屏发光的粒子的初速度v0的大小范围;
(3)取(1)问中打到B1点的粒子,当其运动到离斜面的距离最远时,突然撤去电场,再加一个垂直于斜面的匀强磁场,要使粒子能击中荧光屏,求所加磁场的方向及磁感应强度B的大小应满足什么条件。
2024-03-03更新 | 228次组卷 | 1卷引用:广东省六校2023-2024学年高三上学期第四次联考物理试题
8 . 如图所示的平面直角坐标系xoy,第二象限存在沿轴负方向的匀强电场,第一、四象限存在辐射状的电场,电场线的延长线都汇聚在坐标原点,一质量为、带电量为的带电粒子(不计重力)从轴上的A点进入匀强电场,速度与轴的夹角为,接着从轴上的点垂直轴进入辐射状的电场,做匀速圆周运动经过轴上的点,最后到达轴上的点,已知辐射状电场在圆弧轨迹处的电场强度大小始终为两点间的距离为,求:
(1)粒子在点的速度以及两点的电势差;
(2)粒子从A点到的平均速度。
2024-02-28更新 | 251次组卷 | 1卷引用:【名校面对面】2022-2023学年高三大联考(1月)物理试题
9 . 某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物(视为小球)组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中,空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变。在匀强电场作用下,带电颗粒打到金属板上被收集,不考虑重力影响和颗粒间相互作用。颗粒在垂直板方向所受阻力与其相对于空气的速度方向相反,大小为,其中为颗粒的半径,为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。已知颗粒的电荷量与其半径的二次方成正比,进入收集器的均匀混合气流包含了直径为的两种颗粒,若的颗粒恰好被收集,则的颗粒被收集的百分比为(       
A.75%B.55%C.45%D.15%
2024-02-28更新 | 115次组卷 | 1卷引用:江西省红色十校2023-2024学年高三下学期2月联考物理试题
10 . 如图所示的坐标系中,x轴水平向右,质量为、带电量为的小球从坐标原点O处,以初速度斜向右上方抛出,进入斜向右上方场强为的匀强电场中,Ex轴正方向的夹角为E的夹角为,重力加速度为,下列说法正确的是(  )
A.小球的加速度的大小为
B.小球做类斜抛运动
C.若小球运动到x轴上的P点,则小球在P点的速度大小为
D.OP两点间的电势差为
共计 平均难度:一般