(10分)如圖所示,直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi),在x>0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,其寬度d =2m。一質(zhì)量m = 6.4×10-27kg、電荷量q = -3.2×10-19C的帶電粒子從P點,其坐標為(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x軸正方向進入電場,經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力。求:

(1)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;
(2)若只改變上述電場強度的大小,且電場左邊界的橫坐標x′處在范圍內(nèi),要求帶電粒子仍能通過Q點,求此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。

(1)(2)

解析試題分析:(1)(5分)帶電粒子垂直進入電場后做類平拋運動
粒子在電場中加速度
運動時間 
沿y方向位移 
沿y方向分速度   
粒子出電場后又經(jīng)時間t2達x軸上Q點
 
故Q點的坐標為  
(2)(5分)電場左邊界的橫坐標為x′。
當0<x1<3m時,設(shè)粒子離開電場
時的速度偏向角為θ′,
則:          
又:         
由上兩式得:  
考點:考查了帶電粒子在電場中的運動

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間距cm,板長cm,一個質(zhì)量為kg的帶電微粒,以m/s的水平初速度從兩板間正中央射入,如圖所示,取m/s2

(1)當兩板間電壓V時,微粒恰好不發(fā)生偏轉(zhuǎn),求微粒的電量和電性。
(2)要使微粒不打到金屬板上,求兩板間的電壓的取值范圍?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在如圖所示的直角坐標系中,x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強電場,場強的大小為E=×104 V/m.x軸的下方有垂直于xOy面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B=2×10-2 T.把一個比荷為=2×108 C/kg的正電荷從坐標為(0,1)的A點處由靜止釋放.電荷所受的重力忽略不計.

(1)求電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間;
(2)求電荷在磁場中做圓周運動的半徑;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)當電荷第二次到達x軸時,電場立即反向,而場強大小不變,試確定電荷到達y軸時的位置坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,在場強為E的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板,在金屬板的正上方高為h處有一個小的放射源,放射源上方有一鉛板,使放射源可以向水平及斜下方各個方向釋放質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子,粒子最后落在金屬板上,不計粒子重力.試求:


(1)粒子打在板上時的動能;
(2)計算落在金屬板上的粒子圖形的面積大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,某區(qū)域存在著豎直向下的勻強電場,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子以水平方向的初速度v0由O點射入該區(qū)域,粒子作類平拋運動剛好通過豎直平面中的P點,已知連線OP長為L,與初速度方向的夾角為。不考慮帶電粒子的重力大小,試求:

(1)判斷帶電粒子的電性和帶電粒子在電場中運動的加速度
(2)勻強電場的場強大小
(3)OP兩點的電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(6分)如圖所示,兩平行金屬板A、B長8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V,一帶正電的粒子電荷量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,不計粒子的重力作用,沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場,初速度υ0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后,進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域,(設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響),已知兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS的交點,O點在中心線上,距離界面PS為9cm,粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.(靜電力常數(shù)k = 9.0×109N·m2/C2

(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠?到達PS界面時離D點多遠?
(2)在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡.
(3)確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

真空中有一電場,在電場中的P點放一電荷量為4×10-9C的檢驗電荷,它受到的電場力為2×10-5N,則求:
(1)P點的場強大;
(2)檢驗電荷的電荷時減小為2×10-9C,則檢驗電荷所受的電場力大小多大?
(3)如果把這個檢驗電荷取走,則P點的電場強度多大?

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一束初速度不計的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場,如圖所示,若板間距離d,板長,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L,偏轉(zhuǎn)電場只存在于兩個偏轉(zhuǎn)電極之間。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,求:

(1)電子離開加速電場是的速度大;
(2)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的時間;
(3)要使電子能從平行板間飛出,兩個極板上最多能加多大電壓?
(4)電子最遠能夠打到離熒光屏上中心O點多遠處?

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(10分)如下圖示勻強電場寬度為L,一帶電粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為+q,從圖中A點以V0垂直于場強方向進入勻強電場,若經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后粒子從B點飛出,B點到入射線距離也為L。不計粒子重力。

求 ①A、B兩點間電勢差UAB
②粒子飛出B點時的速度

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