當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年安徽省合肥168中高三（上）第四次段考物理試卷> 試題詳情

利用電場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示，區(qū)域Ⅰ是
1
4
圓弧形均勻輻向電場(chǎng)，半徑為R的中心線O₁O₂處的場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，且可調(diào)，方向指向圓心O；區(qū)域Ⅱ和Ⅲ是范圍足夠大的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度均為d,場(chǎng)強(qiáng)大小均為E，方向相互垂直；一足夠大的粒子接收板與區(qū)域Ⅲ的右邊界重合，板上沿兩電場(chǎng)方向分別建立x、y軸，坐標(biāo)原點(diǎn)為O₃，O₂O₃連線垂直于坐標(biāo)系xO₃y,一群比荷為
q
m
的帶正電的粒子，沿切線從O₁進(jìn)入電場(chǎng)，改變輻向電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小，可使不同速度的粒子通過(guò)區(qū)域Ⅰ，沿O₂O₃連線方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，最終打在板上，不計(jì)帶電粒子所受重力和粒子之間的相互作用。
（1）初速度為v₀的帶電粒子能通過(guò)該區(qū)域Ⅰ，求區(qū)域Ⅰ的場(chǎng)強(qiáng)大小E₀；
（2）在第（1）問(wèn)的條件下，區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的場(chǎng)強(qiáng)大小E=2E₀，d=R，求帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t及打在板上的速度大小v；
（3）所有帶電粒子落在接收板上位置的軌跡方程。

【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：110引用：2難度：0.2

相似題

1．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長(zhǎng)為s=1.25的粗糙水平面，其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，BD段為半徑R=0.2m的光滑半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×10³V/m。一帶負(fù)電小球以速度v₀沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入半圓軌道后，恰能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10^-2kg,所帶電荷量q=2.0×10^-5C，g=10m/s²．（水平軌道足夠長(zhǎng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移）
（1）小球能通過(guò)軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大??；
（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后，首次落到水平軌道上時(shí)的位移大??；
（3）小球的初速度v₀。
發(fā)布：2024/10/31 20:30:2組卷：968引用：9難度：0.1
解析
2．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（　　）
A．
edh
U
B．edUh C．
e
U
dh
D．
e
U
h
d
發(fā)布：2024/10/31 5:0:1組卷：551引用：34難度：0.9
解析
3．如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場(chǎng)方向，O點(diǎn)為該圓周的圓心，A點(diǎn)是圓周上的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上最右側(cè)的點(diǎn)。在A點(diǎn)有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直電場(chǎng)向右的方向釋放出相同的正粒子，這些粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)的初速度大小各不相同，已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)重力。試求：
（1）某一粒子運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)圓周上的B點(diǎn)，求該粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)的初速度大小。
（2）取圓周上的C點(diǎn)，使OC連線與OA夾角為θ，試求出粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式。
（3）若第（2）問(wèn)中的C點(diǎn)位置滿足θ=60°，則從BC之間穿過(guò)圓周的這些粒子中經(jīng)過(guò)圓周時(shí)所獲得的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能分別是多少？
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：15引用：1難度：0.6
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2．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（ ）

2．兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U，一電子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m電荷量為e,從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖所示，OA=h,此電子具有的初動(dòng)能是（　　）