當(dāng)前位置： 2022年河南省南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣高考物理模擬試卷> 試題詳情

科技在我國的“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”中發(fā)揮了重要作用，某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款用于收集工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體顆粒的裝置，其原理簡圖如圖所示。固體顆粒通過帶電室時(shí)帶上正電荷，顆粒從A點(diǎn)無初速度地進(jìn)入加速區(qū)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入徑向電場區(qū)，沿
1
4
圓弧BC運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)C點(diǎn)豎直向下進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)，最終打在豎直收集擋板上的G點(diǎn)。建立如圖所示坐標(biāo)系，帶電室、加速區(qū)、徑向電場區(qū)在第二象限，偏轉(zhuǎn)電場區(qū)和擋板在第四象限。已知固體顆粒的比荷
q
m
=10^-3C/kg,加速區(qū)板間電壓為U=2×10³V，圓弧BC上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同且為E₁=2.5×10⁴V/m、方向都指向圓弧BC的圓心D點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)電場大小為E₂=4×10⁴V/m、方向水平向右，擋板距離y軸0.2m。不計(jì)重力、空氣阻力及顆粒間的作用力，求：
（1）帶電固體顆粒離開加速區(qū)的速度大小及圓弧BC的半徑；
（2）G點(diǎn)與x軸之間的距離。

【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場中的問題；動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用．

【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：217引用：3難度：0.5

相似題

1．自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度可視為零、不計(jì)質(zhì)子間的作用），經(jīng)一加速電壓為U直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度恒為I的細(xì)柱形質(zhì)子流。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，解題過程中所需物理量自行假設(shè)，用約定俗成的符號(hào)表示。
①若質(zhì)子打到靶上均被吸收，質(zhì)子動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為靶的內(nèi)能，單位時(shí)間內(nèi)打到靶上的動(dòng)能即為發(fā)熱功率P，由此求P的表達(dá)式；
②假設(shè)質(zhì)子在質(zhì)子源與靶之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,試用“微元法”思想探究在質(zhì)子源與靶之間所有質(zhì)子總動(dòng)能的表達(dá)式。（1²+2²+……+n²=n（n+1）
2
n
+
1
6
）
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：61引用：1難度：0.4
解析
2．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面，其動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，BD段為半徑R=0.2m的光滑半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×10³V/m。一帶負(fù)電小球以速度v₀沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，接著進(jìn)入半圓軌道后，恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10^-2kg,所帶電荷量q=2.0×10^-5C，g=10m/s²．（水平軌道足夠長，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程無電荷轉(zhuǎn)移）
（1）小球能通過軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大??；
（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后，首次落到水平軌道上時(shí)的位移大?。?br />（3）小球的初速度v₀。
發(fā)布：2024/10/31 20:30:2組卷：968引用：9難度：0.1
解析
3．如圖所示，在場強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場內(nèi)取一個(gè)半徑為R的圓周，圓周所在平面平行于電場方向，O點(diǎn)為該圓周的圓心，A點(diǎn)是圓周上的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓周上最右側(cè)的點(diǎn)。在A點(diǎn)有放射源，在圓周所在的平面內(nèi)沿著垂直電場向右的方向釋放出相同的正粒子，這些粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)的初速度大小各不相同，已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計(jì)重力。試求：
（1）某一粒子運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過圓周上的B點(diǎn)，求該粒子從A點(diǎn)發(fā)出時(shí)的初速度大小。
（2）取圓周上的C點(diǎn)，使OC連線與OA夾角為θ，試求出粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式。
（3）若第（2）問中的C點(diǎn)位置滿足θ=60°，則從BC之間穿過圓周的這些粒子中經(jīng)過圓周時(shí)所獲得的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能分別是多少？
發(fā)布：2024/10/31 8:0:1組卷：15引用：1難度：0.6
解析

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