中科院高能物理研究所利用電場約束帶電粒子的運動,其簡化模型如圖1所示,在xOy平面內的第一象限和第四象限加一沿y軸正方向的勻強電場E0(未知),一粒子發(fā)射源固定在坐標原點O,該裝置可以沿x軸正方向發(fā)射質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子P,粒子的初速度均為v0,剛好能過第一象限內的M點,已知M點的橫坐標為l,不計重力及粒子間的相互作用。
(1)已知粒子P過M點時速度為2v0,求勻強電場的場強大小E0和M點的縱坐標;
(2)若將原來的勻強電場替換為另一交變電場,如圖2所示,場強為正值時表示電場方向沿y軸正方向,題干中其他條件均不變,t=0時刻從坐標原點射出的粒子P仍能過M點,求圖2中E′與E0的比值;
(3)如圖3所示,在x=l處放置一垂直于x軸、可吸收帶電粒子的擋板,并在第一和第四象限內加如圖2所示的交變電場,圖3中兩條虛線的縱坐標為y0=±316l在t=0至t=l4v0時間內從坐標原點O沿x軸正方向連續(xù)發(fā)射粒子P,粒子的初速度均為v0,求在哪個時間范圍內發(fā)射出的粒子P,運動軌跡始終在圖3中兩條虛線之間(含虛線),并求出這些粒子落在擋樁上的縱坐標范圍。
y
0
=±
3
16
l
t
=
l
4
v
0
【考點】從能量轉化與守恒的角度解決電場中的問題.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/10 7:0:2組卷:11引用:3難度:0.5
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A. B. C. D. 發(fā)布:2024/12/16 7:30:2組卷:66引用:1難度:0.5 -
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