如圖甲所示,長(zhǎng)方體ABCDA'B'C'D'為密閉空間,其中AD邊長(zhǎng)L1=3m,AB邊長(zhǎng)L2=6m,AA'邊長(zhǎng)L3=5m,P為C'D'中點(diǎn),空間內(nèi)存在E0=103N/C勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下,空間外無(wú)電場(chǎng),忽略電場(chǎng)邊緣效應(yīng)。在AB中點(diǎn)O處放置一裝置,能沿水平面各個(gè)方向均勻的向長(zhǎng)方體內(nèi)發(fā)射速度大小為v0的帶正電粒子,比荷為qm=108C/kg。粒子打在長(zhǎng)方體各面會(huì)被直接收集,不考慮粒子之間的相互作用及粒子所受重力。
(1)求在P點(diǎn)處收集到的粒子的初速度v0大小;
(2)將發(fā)射源粒子初速度改為v1=3×105m/s,平面CC'D'D吸收的粒子總量?jī)H占發(fā)射總量的13,需調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度為E1,求E1的大小;
(3)若改變粒子源,令粒子射入電場(chǎng)時(shí)僅沿垂直AB方向水平射入,初速度為v2=5×105m/s,拆下吸收板CC'D'D更改為面積足夠大的熒光屏(圖中未畫(huà)出),屏上原點(diǎn)坐標(biāo)O'為CD中點(diǎn),x軸與CD平行,y軸與DD'平行。t0時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),發(fā)射粒子并沿x軸正方向移動(dòng)熒光屏,移速為v3=0.3m/s,同時(shí)令電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t變化:E2=5t(N/C)。粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中場(chǎng)強(qiáng)可認(rèn)為不變。求熒光屏上圖像的函數(shù)表達(dá)式。
q
m
3
1
3
【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;勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/14 7:0:10組卷:32引用:1難度:0.2
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1.如圖,在空間直角坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)處有一m=0.01kg,q=0.075C的帶正電小球以v0=10m/s的初速度,沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中。電場(chǎng)方向沿Z軸正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0V/m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,則以下圖像正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 7:30:2組卷:66引用:1難度:0.5 -
2.某科研小組在進(jìn)行一次科研實(shí)驗(yàn)時(shí),將一個(gè)能產(chǎn)生多種正離子(質(zhì)子、氘核、氚核及氦核等)的粒子源放在如圖裝置的位置。粒子源產(chǎn)生的正離子飄入(初速度很小,可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場(chǎng),經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入。已知平行金屬板A、B板長(zhǎng)為L(zhǎng),相距為d,兩板間的電壓為U2。若離子能從A、B板間射出(不計(jì)離子的重力),則( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 12:2:24組卷:352引用:4難度:0.6 -
3.如圖所示,A、B兩帶正電粒子質(zhì)量相等,電荷量之比為1:4.兩粒子在O上方同一位置沿垂直電場(chǎng)方向射入平行板電容器中,分別打在C、D兩點(diǎn),OC=CD忽略粒子重力及粒子間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/19 14:30:2組卷:204引用:3難度:0.5
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