如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿
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如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿
题型:不详
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如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。以下说法正确的是( )
A.粒子的运动轨迹一定经过P点。
B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点。
C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域。
D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域。
答案
D
解析
试题分析:因匀强电场平行于AB边,带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出,所以粒子所受电场力沿BA方向,又带正电的粒子所受电场力方向与场强方向相同,因此匀强电场方向由B指向A,粒子做类似平抛运动,在FH方向做匀速直线运动,在BA方向做初速为零的匀加速直线运动,其轨迹是一条抛物线,则根据平抛运动规律可知,过D点做速度的反向延长线一定交于FH的中点,而由几何关系知延长线又经过P点,所以粒子轨迹一定经过PE之间某点,故A、B均错误;由
和
知,当
一定时,若将粒子的初速度变为原来的一半,则匀速直线运动方向上的位移变为原来的一半,所以粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域,故C错误,D正确。所以选D。
举一反三
如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1在纸面内以速度v
1
=v
0
从O点射入磁场,其方向与MN的夹角α=30°;质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度v
2
=
v
0
也从O点射入磁场,其方向与MN的夹角β=60°角。已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(2)求两粒子进入磁场的时间间隔Δt;
(3)若MN下方有平行于纸面的匀强电场,且两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做直线运动。求电场强度E的大小和方向。
题型:不详
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在真空室内速度为v=6.4×10
7
m/s的电子束连续地沿两平行导体极板的中心线射入,如图所示,极板长L=8.0×10
-2
m,两极板间距离d=5.0×10
-3
m,两极板不带电时,电子束将沿中心线射出极板。今在两极板间加上50Hz的交变电压U=U
0
sin100πtV,发现有时有电子从两极板之间射出,有时则无电子从两极板间射出,若有电子射出的时间间隔与无电子射出的时间间隔之比△t
1
:△t
2
=2:1,则所加的交变电压的最大值U
0
为多大?已知电子的质量为m=9.1×10
-31
kg,电量为e=1.6×10
-19
C。
题型:不详
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如图所示,磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道,其中按图示方向通过速度为v等离子体,通道中左、右两侧壁是导电的,其高为h 相距为a ,且通道的上下壁是绝缘的,所加匀强磁场的大小为B,与通道的上下壁垂直.不计摩擦及粒子间的碰撞,则__________导电壁电势高(填“左”或“右”),两导电壁间的电压为___________.
题型:不详
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一带负电的粒子以某一初速度垂直于匀强电场方向飞入极板间.下列说法中正确的是
A.粒子向正极板偏转
B.电场力对粒子做负功
C.粒子在电场中做匀速直线运动
D.粒子在电场中运动的轨迹是圆弧
题型:不详
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(10分)如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经
时间从p点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经
时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
题型:不详
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