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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省广州市禺山高级中学2023-2024学年高二上学期中段考试物理试卷

如下图所示，平板电容中存在着电场强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，一个质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子，紧靠A极板以初速度v₀=8m/s水平向右射出，经过一段时间粒子以速度v=10m/s落到B极板，不考虑重力。求：

（1）粒子在电场中运动的加速度a；

（2）粒子在电场中的运动时间t；

（3）平板电容的电压U。

举一反三

如图甲所示，长为 $\text{[math]}$ 的两块正对金属板A、B水平放置，两板接上如图乙所示随时间变化的交流电压 $\text{[math]}$ ，电子流沿中心线 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 点以初速度 $\text{[math]}$ 射入板间，电子都不会碰到极板。已知电子的质量为 $\text{[math]}$ ，电荷量为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

在空间中取坐标系 $\text{[math]}$ ，在第一象限内平行于 $\text{[math]}$ 轴的虚线 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴距离为 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 轴到 $\text{[math]}$ 之间的区域充满一个沿 $\text{[math]}$ 轴正方向的匀强电场，场强大小为 $\text{[math]}$ ，如图所示。初速度为0的电子（电量为e，质量为m）经过一个电势差为 $\text{[math]}$ 的电场（图没有画出）加速后，从 $\text{[math]}$ 轴上的A点以平行于 $\text{[math]}$ 轴的方向射入第一象限区域，A点的坐标为 $\text{[math]}$ 。不计电子的重力．

（1）若电子刚好经过 $\text{[math]}$ 点，求 $\text{[math]}$ 的大小；

（2）若 $\text{[math]}$ ，判断粒子是从 $\text{[math]}$ 边界还是 $\text{[math]}$ 边界离开电场，并求离开电场时的速度。

如图，边长为L的正方形 $\text{[math]}$ 区域及矩形 $\text{[math]}$ 区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与 $\text{[math]}$ 边平行的匀强电场， $\text{[math]}$ 右边有一半径为 $\text{[math]}$ 且与 $\text{[math]}$ 相切的圆形区域，切点为 $\text{[math]}$ 的中点，该圆形区域与 $\text{[math]}$ 区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经 $\text{[math]}$ 边的中点进入 $\text{[math]}$ 区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求：

亥姆霍兹线圈是一种产生匀强磁场的器件，其结构主要由一对平行的完全相同的圆形线圈组成，两线圈通入方向相同的恒定电流后，在线圈间足够大的区域形成平行于中心轴线 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。沿 $\text{[math]}$ 建立x轴，一圆形接收屏接地并垂直于x轴放置，其圆心位于x轴上的P点，圆形接收屏可沿x轴方向左右移动，如图所示。在两线圈间的区域加上平行于x轴的匀强电场，粒子源从x轴上的O点以垂直于x轴的方向持续发射初速度大小为 $\text{[math]}$ 的粒子，已知粒子质量为m，电荷量为q（ $\text{[math]}$ ），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，电场和磁场均沿x轴正方向，不计粒子重力和粒子间相互作用。

如图所示，平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，第Ⅱ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅲ、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m，带电量为q的粒子由第Ⅱ象限中的 $\text{[math]}$ 点，以速度 $\text{[math]}$ 平行于x轴正方向射出，恰好由坐标原点O射入磁场。若不计粒子重力，求：

某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块（图中长方体区域）组成。 $\text{[math]}$ 为场测量模块的中截面。以 $\text{[math]}$ 中点O为坐标原点， $\text{[math]}$ 方向为x轴正方向，在 $\text{[math]}$ 平面上建立 $\text{[math]}$ 平面直角坐标系。

带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启垂直于 $\text{[math]}$ 平面的待测匀强磁场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场，长为l的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 区间 $\text{[math]}$ 标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射，其质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ ，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。

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