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1、计算题 (17分)某高中物理课程基地拟采购一批实验器材,增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力,其核心结构原理可简化为题图所示.AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带正电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为,粒子质量为,电荷量为,电场强度大小,粒子重力不计.试求:
(1)粒子从M点飞离CD边界时的速度大小;
(2)P、N两点间的距离;
(3)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径.
2、选择题 如图所示,实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线,虚线是一带电油滴从a点到b点的运动轨迹,则根据此图可知
①?带电油滴所带电性
②?带电油滴在a、b两点受电场力的方向
③?带电油滴在a、b两点的速度何处较大
④?带电油滴在a、b两点的电势能何处较大
⑤?a、b两点哪点的电势较高
以上判断正确的是
A.①②⑤
B.②③④
C.③④⑤
D.①③⑤
3、选择题 3个粒子质量相等,l个带正电,1个带负电,1个不带电,它们以相同水平速度垂直进入匀强电场。最后分别落在正极板上的 A、B、C三点,如图所示,则下面说法正确的是:
[? ]
A.A粒子带正电,B粒子不带电,C粒子带负电
B.3个粒子在电场中运动的时间一定相等
C.3个粒子的加速度关系为: aA>aB>aC
D.3个粒子到达正极板的动能EA>EB>EC?
4、计算题 如图所示,长为L(L=ab=dc),高为H(H=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计重力。
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能;
(2)若粒子dc边离开电场时动能为,则电场强度为多大?
5、计算题 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子质量为m=2×10-6kg,电荷量q=1×10-8C,电容器的电容C=10-6F.不计带电粒子流之间的相互作用,求:
小题1:为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,粒子入射速度v0应为多大?
小题2:以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少个落到下极板上?(g取10m/s2)