高三物理解答题中等难度题
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如图所示,平行于直角坐标系y轴的PQ是用特殊材料制成的,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过.其左侧有一直角三角形区域,分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,其右侧有竖直向上场强为E的匀强电场.现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射到三角形区域,不考虑电子间的相互作用.已知电子的电量为e,质量为m,在△OAC中,OA=a,θ=60°.求:
(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少;
(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在平面直角坐标系xoy中,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过,其恶补影响电子的速度,PQ左右两侧有两个对称的直角三角形区域,左侧OAC区域内分布着方向垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,右侧FDC区域内分布着竖直向上的匀强电场,已知OA=l,∠AOC=45°,现有大量质量为m,电荷量为e的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向以不同速率射向磁场区域,以最大速度通过PQ界面的电子刚好打到x轴上的F点处,不考虑电子间的相互作用,不计电子重力,求:
(1)能通过PQ界面的电子锁具有的最大速度;
(2)以通过PQ界面最大速度的k(0<k<1)倍从O点入射的电子通过PQ离开电场时的位置坐标(结果用k、l表示);
(3)所有能通过PQ界面进入电场的电子离开电场后,打在x轴上的区间宽度。
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如图所示,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴,只能让垂直打到PQ界面上的电子通过。PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域,左侧的区域分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,右侧区域内分布着竖直向上的匀强电场。现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向左侧三角形区域,不考虑电子间的相互作用。已知电子的电量为e,质量为m,在中,OA=l,。
(1)求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角;
(2)若以最大速度通过PQ界面的电子刚好被位于x轴上的F处的接收器所接收,求电场强度E;
(3)在满足第(2)的情况下,求所有能通过PQ界面的电子最终穿越x轴的区间宽度。
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如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,两板间电势差UAB=300V。一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直击中放置于中心线上的荧光屏EF。求:(静电力常量k=9×109N·m2/C2)
(1)假设该带电粒子从界面MN飞出时速度方向的反向延长线交两平行金属板间电场中心线与C点,且R点到C的距离为x,试证明x=;
(2)粒子穿过界面PS时距中心线RO的距离;
(3)点电荷的电量Q.
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如图所示为xOy平面直角坐标系,在x=a处有一平行于y轴的直线MN,在x=4a处放置一平行于y轴的荧光屏,荧光屏与x轴交点为Q,在第一象限内直线MN与荧光屏之间存在沿y轴负方向的匀强电场。原点O处放置一带电粒子发射装置,它可以连续不断地发射同种初速度大小为v0的带正电粒子,调节坐标原点处的带电粒子发射装置,使其在xOy平面内沿不同方向将带电粒子射入第一象限(速度与x轴正方向间的夹角为0≤θ≤)。若在第一象限内直线MN的左侧加一垂直xOy平面向外的匀强磁场,这些带电粒子穿过该磁场后都能垂直进入电场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,带电粒子的比荷,电场强度大小E=Bv0,不计带电粒子重力,求:
(1)粒子从发射到到达荧光屏的最长时间。
(2)符合条件的磁场区域的最小面积。
(3)粒子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
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