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158220. (2024•师大附中•高二上一月) 如图甲所示,M、N为极板,PQ为荧光屏(足够长),M极板上O1处有一粒子源,t=0时刻开始连续释放初速度为零、比荷为的正粒子。粒子经过M、N间的加速电场后,从N极板上的细缝O2进入N和PQ之间的偏转电场。已知M、N间的电压UMN﹣t图像如图乙所示,O1O2连线的延长线与PQ交于O3,O2O3间距离为L,不计粒子在M、N间的加速时间,不计粒子重力和粒子间相互作用,求:
(1)粒子到达细缝O2时速度v的大小范围;
(2)若N和PQ间的偏转电场方向平行PQ向上,场强大小,粒子打到PQ上形成的亮线长度Δy;
(3)若N和PQ间的偏转电场为图丙所示的周期性变化电场,取平行PQ向上为正方向。从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3,则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置。
共享时间:2024-10-10 难度:2
[考点]
带电粒子在周期性变化的电场中偏转,带电粒子先后经过加速电场和偏转电场,
[答案]
(1)粒子到达细缝O2时速度v的大小范围为
(2)粒子打到PQ上形成的亮线长度为4L;
(3)则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置为
[解析]
解:(1)粒子在极板间加速,根据动能定理有:

根据图乙可知,粒子到达细缝O2时速度v的大小范围为:

(2)粒子进入偏转电场后做类平抛运动,则有:
水平方向有:L=vt
竖直方向有:
将速度的两个极值代入可解得

粒子打到PQ上形成的亮线长度
Δy=y2﹣y1
解得Δy=4L
(3)从t=0时刻释放的粒子恰好打到O3,根据竖直方向的运动规律可知,粒子在0~T向上加速,T~2T向上减速,2T~3T向下加速,3T~4T向下减速,直至打到O3,则t=T时刻释放的粒子打到PQ上用时为2T,根据竖直方向的运动规律有



解得

答:(1)粒子到达细缝O2时速度v的大小范围为
(2)粒子打到PQ上形成的亮线长度为4L;
(3)则t=T时刻释放的粒子打到PQ上的位置为
[点评]
本题考查了"带电粒子在周期性变化的电场中偏转,带电粒子先后经过加速电场和偏转电场,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
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158384. (2024•铁一中学•高三上三月) 如图所示,圆O半径为R,AB为直径,圆处于平行纸面的匀强电场中。质量为m电荷量为q(q>0)的带电微粒(不计重力)自A点由静止释放,微粒从圆周上的C点以速率v0离开,AC与AB的夹角θ=53°。现将该微粒从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直AC方向射入圆内,已知:cos53°=0.6,sin53°=0.8。求:

(1)场强的大小和方向;
(2)从圆周上离开时,电场力做功最多的微粒入射速度大小。
共享时间:2024-01-19 难度:2 相似度:1
158661. (2024•西安八十五中•高二上一月) 德优题库如图所示为示波管的结构原理图,加热的阴极K发出的电子(初速度可忽略不计)经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后,从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心O′点沿中心轴线O′O射入金属板间(O′O垂直于苂光屏M),两金属板间偏转电场的电势差为U,电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的苂光屏M上。整个装置处在真空中,加速电场与偏转电场均视为匀强电场,忽略电子之间的相互作用力,不考虑相对论效应。已知电子的质量为m,电荷量为e;加速电场的金属板AB间距离为d0;偏转电场的金属板长为L1,板间距离为d,其右端到苂光屏M的水平距部为L2。电子所受重力可忽略不计,求:
(1)电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0
(2)电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y;
(3)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。如计算电子在加速电场中的末速度v0时,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。
已知U0=125V,d0=2.0×10-2m,m=9.0×10-31kg,e=1.6×10-19C,重力加速度g=10m/s2
共享时间:2024-10-29 难度:2 相似度:1
161687. (2023•高新一中•高一下期末) 如图甲所示,真空中有一电子枪连续不断且均匀的发出质量为m、电荷量为e、初速度为零的电子,经电压大小为U1的直线加速电场加速,由小孔穿出加速电场后,沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场。A、B两板距离为d、板长均为L,两板间加周期性变化的电势差UAB,UAB随时间变化的关系图像如图乙所示,变化周期为1,t=0时刻,UAB=U0,不计电子的重力和电子间的相互作用力,不考虑电场的边缘效应,且所有电子都能离开偏转电场,求:

(1)电子从加速电场U1飞出后的水平速度v0的大小;
(2)t=时射入偏转电场的电子离开偏转电场时距两板间中线的距离y。
共享时间:2023-07-11 难度:2 相似度:1
162272. (2023•西安中学•高二上期中) 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。
德优题库
(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。
共享时间:2023-11-26 难度:2 相似度:1
181870. (2023•关山中学•高二上期中) 德优题库如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小vA
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W;
(4)P点到O点的距离y′。
共享时间:2023-11-16 难度:2 相似度:1

dygzwlyn

2024-10-10

高中物理 | 高二上 | 计算题

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2020*西工大*期末
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