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162043. (2024•师大附中•高二上期中) 如图,两条相距2L的竖直且平行的直线AB、CD之间的区域里有两个场强大小不同,方向相反的有界匀强电场,其中水平直线MN下方的电场的场强为E,方向竖直向上。MN上方的电场场强方向向下。在电场左边界AB上宽为L的MQ区域内连续分布着电荷量为+q,质量为m的不计重力的粒子。从某时刻起由M到Q点间的带电粒子依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场。从Q点射入的粒子通过MN上P点进入上部匀强电场,后从CD边上的F点水平射出,F点到N点的距离为
(1)请计算出不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间t。
(2)请求出MN上方匀强电场的场强E1的大小。
(3)请通过计算和分析找出MQ上哪些位置射入的粒子可以沿水平方向射出CD。
共享时间:2024-11-13 难度:1
[考点]
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)从MQ间水平射入电场的粒子在水平方向上都做匀速直线运动,
则不同位置射入的粒子在电场中飞行的时间为:
(2)从Q点射入的粒子,设从Q到P的时间为t1,P到F的时间为t2,到达P时的竖直速度为vy
则由其在竖直方向上,仅受电场力可知:
粒子在MN下方时:,vy=a1t1
粒子在MN上方时:,vy=a2t2
在电场中的总时间满足:t1+t2=t,
联立可得:
(3)设粒子到M点的距离为y,由(2)分析可知:
要使粒子能水平射出CD,可能情况为:粒子经过n次循环进入CD边界,即v0(t1+t2)n=2L,
可得:(n=1、2、3……),
其在MN下方时,竖直方向:
联立可得:(n=1、2、3……)。
答:(1)粒子在电场中运动的时间为
(2)MN上方匀强电场的大小为
(3)其初始可能的位置与M点的间距为(n=1、2、3……)。
[点评]
本题考查了"带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,",属于"基础题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
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158250. (2024•西安中学•高二上二月) 德优题库如图所示,半径为L的圆边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场,ab、cd是圆边界的两个互相垂直的直径,边长为L的正方形defg内存在匀强电场,边长de与直径cd共线,电场与磁场垂直、与gd平行,质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从a点正对圆心O以初速度v0垂直射入磁场,从d点射出磁场立即进入电场,最后恰好从f点射出电场,打在f点右侧距离L处的竖直挡板上,求:
(1)匀强磁场磁感应强度大小B和匀强电场电场强度大小E;
(2)粒子运动到f点时的速度;
(3)粒子从a点进入到打到竖直挡板上的运动总时间。
共享时间:2024-12-12 难度:5 相似度:1.2

dygzwlyn

2024-11-13

高中物理 | 高二上 | 计算题

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2020*西工大*期末
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