科技在我國的“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”中發(fā)揮了重要作用，某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計了一款用于收集工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體顆粒的裝置，其原理簡圖如圖所示。固體顆粒通過帶電室時帶上正電荷，顆粒從A點(diǎn)無初速度地進(jìn)入加速區(qū)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入徑向電場區(qū)，沿14圓弧BC運(yùn)動，再經(jīng)C點(diǎn)豎直向下進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)，最終打在豎直收集擋板上的G點(diǎn)。建立如圖所示坐標(biāo)系，帶電室、加速區(qū)、徑向電場區(qū)在第二象限，偏轉(zhuǎn)電場區(qū)和擋板在第四象限。已知固體顆粒的比荷qm=10-3C/kg,加速區(qū)板間電壓為U=2×103V，圓弧BC上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同且為E1=2.5×104V/m、方向都指向圓弧BC的圓心D點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)電場大小為E2=4×104V/m、方向水平向右，擋板距離y軸0.2m。不計重力、空氣阻力及顆粒間的作用力，求：
（1）帶電固體顆粒離開加速區(qū)的速度大小及圓弧BC的半徑；
（2）G點(diǎn)與x軸之間的距離。
1
4
q
m
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；動能定理的簡單應(yīng)用．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：228引用：3難度：0.5
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力大小；
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：747引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：373引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時速度為．當(dāng)小球過C點(diǎn)時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大?。?br />（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點(diǎn)時對軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：55引用：2難度：0.7
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