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题型：解答题题类：难易度：普通

广西三新学术联盟2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题

如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两竖直线相距为 $\text{[math]}$ ，其间以水平线 $\text{[math]}$ 为界， $\text{[math]}$ 上方电场 $\text{[math]}$ 竖直向下， $\text{[math]}$ 下方电场 $\text{[math]}$ 竖直向上，在电场左边界 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点相距为 $\text{[math]}$ 。一电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的粒子从 $\text{[math]}$ 点以初速度 $\text{[math]}$ 沿水平方向射入匀强电场 $\text{[math]}$ 中，通过 $\text{[math]}$ 上的某点 $\text{[math]}$ 进入匀强电场 $\text{[math]}$ 后，从 $\text{[math]}$ 边上的 $\text{[math]}$ 点水平射出，其轨迹如图，若 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点的距离为 $\text{[math]}$ ，不计粒子的重力。求：

（1） $\text{[math]}$ 上方的电场强度大小 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 下方的电场强度大小 $\text{[math]}$ ；

（2）带电粒子先后经过两电场所用的时间之比。

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。

如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角θ=45°的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为 $\text{[math]}$ 的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求：

静止于A处的离子经加速电场加速后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，恰能沿虚线垂直NC由P点进入QNCD区域的匀强电场。在QNCD区域的左右两侧竖直放置了两块平行金属板，两板间加上一定的电压形成图示的匀强电场，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知加速电场的电压为U，虚线位置场强方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q； $\text{[math]}$ 。离子重力不计。

如图所示，两相同极板A与B的长度为L，相距为d，极板间的电压为U。一个质量为m的带电小液滴沿平行于板面的方向从AB极板射入电场中，恰好沿直线穿过板间。把两板间的电场看作匀强电场， $\text{[math]}$ 。

某同学设计了一个利用电场控制电子运动的装置，如图所示，一个以O点为圆心的四分之一圆形电子加速器MN其两板间电压为U（未知但可调节大小），M板可以产生初速度为零、质量为m、电荷量为e的电子，加速通过N板后速度方向指向O点（如图）。OABC矩形区域设置电磁场，OA长度为d，AB长度为 $\text{[math]}$ ，不考虑电子间的相互作用，也不考虑重力以及边界效应。

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