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菁優(yōu)網(wǎng)利用電場可以實(shí)現(xiàn)對帶電粒子運(yùn)動的控制。如圖所示,區(qū)域Ⅰ是
1
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圓弧形均勻輻向電場,半徑為R的中心線O1O2處的場強(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,寬度均為d,場強(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,改變輻向電場的場強(qiáng)大小,可使不同速度的粒子通過區(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的帶電粒子能通過該區(qū)域Ⅰ,求區(qū)域Ⅰ的場強(qiáng)大小E0;
(2)在第(1)問的條件下,區(qū)域Ⅱ、Ⅲ的場強(qiáng)大小E=2E0,d=R,求帶電粒子在電場中運(yùn)動的總時(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。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:108引用:2難度:0.2
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.一長為L的細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中。開始時(shí),將細(xì)線與小球拉成水平伸直狀態(tài),小球靜止在A點(diǎn),釋放后小球由靜止開始向下擺動,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)動到O點(diǎn)左側(cè)且與豎直方向夾角θ=30°時(shí),小球速度恰好為零,重力加速度大小為g,求:(答案可用根號表示)
    (1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E;
    (2)小球運(yùn)動過程中的最大速度vm;
    (3)若想讓小球做完整的圓周運(yùn)動,則小球在A點(diǎn)釋放瞬間至少要獲得多大的豎直向下的初速度v0
    發(fā)布:2024/9/30 3:0:1組卷:18引用:2難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,在方向水平向左、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中,固定一光滑絕緣的圓弧軌道BD,軌道圓心為O,豎直半徑OD=R,B點(diǎn)和地面上A點(diǎn)的連線與地面成θ=37°角,AB=R。一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從地面上A點(diǎn)以某一初速度沿方向做直線運(yùn)動,恰好無碰撞地從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道內(nèi),到達(dá)軌道某處C(圖中未標(biāo)出)時(shí)恰好與軌道間無作用力并沿軌道從D點(diǎn)射出。已知重力加速度大小為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
    (1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E;
    (2)小球到達(dá)C處的速度大小vC和到達(dá)D處時(shí)的速度大小vD;
    (3)若小球從軌道D處飛出時(shí)電場反向(大小不變),求小球從軌道D處飛出后向左運(yùn)動距離D處的最大水平距離xm。
    發(fā)布:2024/10/1 0:0:2組卷:5引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場,板長為L(不考慮邊界效應(yīng))。t=0時(shí)刻,M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射兩個速度大小為v0的相同粒子,垂直M板向右的粒子,到達(dá)N板時(shí)速度大小為
    2
    v
    0
    ;平行M板向下的粒子,剛好從N板下端射出。不計(jì)重力和粒子間的相互作用。求:
    (1)粒子在兩板間的加速度大??;
    (2)垂直M板向右的粒子,從M到達(dá)N板的時(shí)間。
    發(fā)布:2024/10/2 1:0:1組卷:10引用:2難度:0.5
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