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
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 11 道试题
1 . 如图所示, PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,O点放置一粒子发射源,能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R忽略粒子的重力及粒子间的相互作用.求:

(1)如图,当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时,该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时,距离发射源的最远距离应为多少?
2 . 在如图所示的绝缘水平面上,有两个边长为d=0.2m的衔接的正方形区域I、II,其中区域I中存在水平向右的大小为的匀强电场,区域II中存在竖直向上的大小为的匀强电场。现有一可视为质点的质量为m=0.3kg的滑块以的速度由区域I边界上的A点进去电场,经过一段时间滑块从边界上的D点离开电场(D点未画出),滑块带有q=+0.1C的电荷量,滑块与水平面之间的动摩擦因数为,重力加速度。求:
(1)D点距离A点的水平间距、竖直间距分别为多少;AD两点之间的电势差为多少;
(2)滑块在D点的速度应为多大;
(3)仅改变区域II中电场强度的大小,欲使滑块从区域II中的右边界离开电场,则区域II中电场强度的取值范围应为多少。

3 . 如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管A固定在竖直平面内。圆环的圆心为OD点为圆管的最低点,AB两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径为r=L(圆管的直径忽略不计),过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为-qq>0)的绝缘小物体(视为质点),PC间距为L。现将该小物体无初速释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线从A点无碰撞地进入圆管内,并继续运动。重力加速度用g表示。
(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大?
(2)小物体从管口B离开后,经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点),则N点距离C点多远?
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少?
4 . 如图,两金属板PQ水平放置。两金属极正中间有一水平放置的金属网GPQ的尺寸相同。G接地,PQ的电势均为大于0,PG间场强方向向下,大小为EQG间场强方向向上,大小为,质量为m、电荷量为qq>0)的粒子自G的左端上方距离Gh的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重为忽略不计。
(1)求粒子第一次穿过G时的动能以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小。
(2)若粒子恰好从G的下方距离GHH未知)的位置水平离开电场,则金属板的长度最短应为多少。
智能选题,一键自动生成优质试卷~
5 . 某游戏公司的设计人员,构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示,绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到与圆心O等高的B点;当给小球一个水平方向的初速度,小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点,已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g
(1)求匀强电场的电场强度E1大小;
(2)求小球做圆周运动时,通过A点的动能Ek
(3)将原电场更换为如图2所示的交变电场(正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反),小球在A点由静止释放,欲使小球能在一个周期(T未知)内恰能运动到最低点C,且运动过程中不与圆轨道相碰,试求所加电场强度E2不应大于多少。
6 . 如图所示的电路中,直流电源的电动势E=9V,内电阻r=1.5Ω, R1=4.5Ω, R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板 A、B 竖直放置;另两个平行金属板C 、D水平放置,板长 L=30cm,板间的距离 d=20cm; MN为荧光屏, C、D的右端到荧光屏的距离 L'=10cm,O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点,PO点下方的一点, ;当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时,闭合开关K,待电路稳定后,将一带电量为 质量为 的粒子从 A 板小孔从静止释放进入极板间,不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。试求:
(1) 带电粒子到达小孔B时的速度大小;
(2) 带电粒子从极板C、D离开时速度大小;
(3) 为使粒子恰好打到P点, R2的阻值应调到多大?
   
7 . 如图甲所示,质量为m、电荷量为-q的带负电的粒子从静止开始经加速电压加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场。已知形成偏转电场的水平放置的平行板电容器的极板长为L,两极板间距也为L为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,屏上A点与极板M在同一水平线上,且屏与极板右边缘的距离也为L。(不计重力,不考虑电场的边缘效应)求:
(1)带电粒子进入偏转电场时的速度v的大小为多少?
(2)若偏转电场两板间加恒定电压,则带电粒子经过偏转电场后打中屏上的位置与的距离为多大?
(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示做周期性变化,该带电粒子经加速电场后,刚好在时刻进入偏转电场,并能水平击中屏上的中点,则该偏转电场的周期T及两板间的电压分别应该满足什么条件?
8 . 如图所示,圆形区域内有方向平行于纸面的匀强电场,其半径为RAB为圆的直径。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自A点由静止释放,粒子沿直线AC从圆周上的C点以速率穿出电场,ACAB的夹角。只考虑电场力的作用。
(1)求电场强度大小及方向;
(2)现将该粒子在纸面内从A点以速率v垂直于电场方向射入电场,为使粒子从B点离开电场,粒子进入电场时的速率v应是多大?
2022-11-16更新 | 461次组卷 | 6卷引用:辽宁省沈阳市辽中区第二中学2022-2023学年高三上学期期中物理试题
9 . 如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上方与y轴正方向夹角=45°的匀强电场:在x轴上放置一长0.16m的挡板,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40m/s与y轴负方向成=45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入x轴下方匀强电场,如图所示。已知A点坐标(0.4,0),匀强磁场垂直纸面,磁感应强度大小T,粒子的荷质比C/kg,不计粒子的重力。问:
(1)判断圆形磁场的指向,求带电粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
10 . 如图是某种静电分选器的原理示意图,两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场.分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等.混合在一起的ab两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电.经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上.已知两板间距d=0.1m,板的长度l =0.5m,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10−5C/kg.设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计.要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量.重力加速度g=10m/s2(计算结果均保留一位有效数字).
(1)左、右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?
(2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?
(3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时,沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半,求颗粒第2次与传送带碰撞反弹的高度?
共计 平均难度:一般