(20分)如图所示为一空间直角坐标系xoy,在和MN之间的区域内,有宽度为d、沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E。有一质量为m、电量为的电子,由静止开始经过另一电势差为U的电场加速后,从轴上的P点(坐标0、),沿x轴正方向射入电场(电子重力不计)。
(1)求电子能够从x轴上方飞离电场区域,加速电场的电势差U应满足什么条件?
(2)若电子从右边界MN上某点射出后,运动到x轴上的Q点,求Q点的横坐标。(加速电压U已知)
高三物理计算题简单题
(20分)如图所示为一空间直角坐标系xoy,在和MN之间的区域内,有宽度为d、沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E。有一质量为m、电量为的电子,由静止开始经过另一电势差为U的电场加速后,从轴上的P点(坐标0、),沿x轴正方向射入电场(电子重力不计)。
(1)求电子能够从x轴上方飞离电场区域,加速电场的电势差U应满足什么条件?
(2)若电子从右边界MN上某点射出后,运动到x轴上的Q点,求Q点的横坐标。(加速电压U已知)
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在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50 N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场,通过第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0,4),(0,4,0),取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)初速度v0的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)小球经过B点时的速度大小。
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在如图所示的平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向(竖直向上)的匀强电场,电场强度大小E0=50 N/C;第Ⅳ象限区域内有一宽度d=0.2 m、方向沿x轴正方向(水平向右)的匀强电场。质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场,通过第Ⅰ象限后,从x轴上的A点进入第Ⅳ象限,并恰好沿直线通过该区域后从B点离开,已知P、A的坐标分别为(0,0,4),(0,4,0),取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)初速度v0的大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB;
(3)小球经过B点时的速度大小。
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(10分)如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d =2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q = -3.2×10-19C的带电粒子从P点,其坐标为(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x轴正方向进入电场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(2)若只改变上述电场强度的大小,且电场左边界的横坐标x′处在范围内,要求带电粒子仍能通过Q点,求此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
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(12分)如图所示, xoy为空间直角坐标系,PQ与y轴正方向成θ=30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,在Poy区域存在足够大的匀强电场,电场方向与PQ平行,一个带电荷量为+q,质量为m的带电粒子从-y轴上的 A(0,-L)点,平行于x轴方向射入匀强磁场,离开磁场时速度方向恰与PQ垂直,粒子在匀强电场中经时间后再次经过x轴, 粒子重力忽略不计。求:
(1)从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间;
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
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如图所示, xoy为空间直角坐标系,PQ与y轴正方向成θ=30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,在Poy区域存在足够大的匀强电场,电场方向与PQ平行,一个带电荷量为+q,质量为m的带电粒子从-y轴上的 A(0,-L)点,平行于x轴方向射入匀强磁场,离开磁场时速度方向恰与PQ垂直,粒子在匀强电场中经时间后再次经过x轴, 粒子重力忽略不计。求:
1.从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间;
2.匀强电场的电场强度E的大小。
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如图所示,xOy为空间直角坐标系,PQ与y轴正方向成θ=30°角。在第四象限和第一象限的xoQ区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,在poy区域存在足够大的匀强电场,电场方向与PQ平行,一个带电荷量为+q,质量为m的带电粒子从-y轴上的A(0,-L)点,平行于x轴方向射入匀强磁场,离开磁场时速度方向恰与PQ垂直,粒子在匀强电场中经时间t后再次经过x轴,粒子重力忽略不计。求:(1)从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t';
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
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如图所示,竖直平面内的空间中,有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy,在x<0的区域内有沿x轴负向的匀强电场,电场强度大小为E,在x>0的区域内也存在匀强电场(图中未画出)。一个带正电的小球(可视为质点)从x轴上的N点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x<0的区域,沿着与水平方向成α=30°角斜向上做直线运动,通过x轴上的M点,求:(重力加速度为g,不计空气阻力)
(1)小球运动速度的大小。
(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小。
(3)小球从N点运动到M点所用的时间。
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如图所示,在空间中取直角坐标系xOy,在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,MN为电场的理想边界,场强大小为E1,ON=d.在第二象限内充满一个沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2.电子从y轴上的A点以初速度v0沿x轴负方向射入第二象限区域,它到达的最左端为图中的B点,之后返回第一象限,且从MN上的P点离开.已知A点坐标为(0,h).电子的电量为e,质量为m,电子的重力忽略不计,求:
(1)电子从A点到B点所用的时间;
(2)P点的坐标;
(3)电子经过x轴时离坐标原点O的距离.
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