利用電場可以實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制。如圖所示，區(qū)域Ⅰ是14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qm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(dòng)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。
1
4
q
m
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：117引用：2難度：0.2
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個(gè)原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計(jì)重力，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：372引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為．當(dāng)小球過C點(diǎn)時(shí)撤去電場，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大?。?br />（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時(shí)，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：55引用：2難度：0.7
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