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编号:20250515091120332
学科题库

（24-25高二上·山西晋中·期末）如图所示，一束氘核（电荷量为、质量为）和氦核（电荷量为、质量为）的混合粒子从点的粒子源无初速度地飘入平行金属板加速电场，加速电场两极板间电压为，间距为，经加速后从平行金属板中央小孔沿偏转电场的中轴线进入偏转电场，偏转电场两极板间电压为，极板长度为，间距为，最后打在屏上。在偏转电场和屏之间放置一关于中轴线对称的挡板，宽度也为，且距离屏和偏转电场的距离均为，整个装置处在真空中，不计粒子的重力及相互间的作用。求：

 

(1)氘核和氦核离开偏转电场时的速度大小之比；

(2)关闭粒子源，改变并重新打开粒子源，氘核和氦核离开偏转电场可到达屏幕的宽度；

(3)偏转电场电压和加速电压的比值满足什么条件可使得粒子全部打在屏上。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515091105479
学科题库

（24-25高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末）如图所示，平行板电容器与电源相连，两极板之间的距离为d，电源两极间电压为U。一质量为m带负电的油滴，从距电容器Q极板h处由静止落下，通过Q极板的小孔恰好到达P极板（未接触）。忽略场的边缘效应和空气阻力，已知重力加速度为g。求：

 

(1)油滴的电荷量q；

(2)电容器充电后与电源断开，仅把P板竖直向上移动。若油滴从距Q极板H处静止下落，恰好到达P极板（未接触），求的比值。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515091051537
学科题库

（24-25高三上·北京海淀·期末）科学家设计了飞行时间质谱仪，通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷（电荷量与质量之比）。如图所示，一激光脉冲照射到样品板上O处，会瞬间产生一定数量不同种类的带正电离子。离子在O处的初速度不计，经过电压为U的静电场加速后，射入长为L的漂移管，在管中沿轴线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置，可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑离子的重力以及离子间的相互作用。

 

 

(1)某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T，求该离子的质量m；

(2)加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率，科学家们对上述装置进行了改进，方法之一是增大离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置，让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的匀强电场反射区域BC，在静电场的作用下离子会返回到A端，探测器可测量离子从进入A端至首次返回A端的总飞行时间。

a.求反射区域BC的最小间距x；并说明x与离子比荷是否有关。

b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0，若测得某种未知离子的总飞行时间为T1，推导该未知离子的比荷k1。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515091037566
学科题库

（24-25高三上·安徽蚌埠·期末）如图所示，C点位于光滑绝缘水平面上A、B两点的连线上，B所在竖直线的左侧存在平行纸面水平向右的匀强电场（未画出），BP为竖直平面内的绝缘光滑倾斜管形轨道，其末端P切线水平且高度可调。小球乙（直径略小于管形轨道内径）以大小为v0的初速度沿水平面由B向A射出，同时将小球甲（直径与乙相同）自A点静止释放，经过时间t两球在C点发生碰撞，且碰撞时间极短，碰后瞬间两小球黏合在一起且速度为零，最后两球从P飞出并落到水平面上。已知甲、乙两球（可视为质点）质量和电荷量均为m、q（q>0，且不影响电场），B、C两点距离为L，重力加速度为g。

 

(1)求匀强电场的电场强度大小。

(2)若P距水平面的高度为h0，求两球落地点到P的水平距离。

(3)调节P距水平面的高度，使两球落地点到P的水平距离最大，求此最大距离的值。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515091020621
学科题库

（24-25高二上·山东潍坊·期末）如图所示，空间存在两处匀强磁场和一处匀强电场，两处磁场磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外，I区磁场存在于以为圆心，d为半径的圆内，Ⅱ区磁场存在于的区域内；Ⅲ区电场存在于的区域内，电场强度大小为E，方向沿y轴负向。一束质量为m、电荷量为、宽度为2d的带电粒子流（分布均匀）以相同的速度沿y轴正向射入I区磁场，所有粒子均能从坐标原点O进入Ⅱ区磁场，其中从圆形磁场最下端M点沿半径方向射入I区磁场的粒子，在O点出射时速度方向沿x轴正向。这些粒子经偏转后部分可以被安装在y轴负半轴上足够长的收集板收集起来，另一部分进入Ⅲ区电场。不计粒子重力及相互间的作用。求：

  

(1)粒子射入Ⅰ区磁场的速度大小v；

(2)大量粒子从边界线（图中虚线）射出，求射出点到x轴的最远距离及可被收集板收集的粒子占入射粒子总数的比值；

(3)从边界射出，且速度方向沿x轴正向的粒子进入Ⅲ区电场后再次经过x轴时的位置坐标；

(4)保持题干条件不变，再把空间分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小相等的匀强磁场，左侧磁场沿y轴正向，右侧磁场沿y轴负向，从边界射出，且速度方向沿x轴正向的粒子进入Ⅲ区后垂直通过x轴另一坐标，求左侧磁场沿x轴方向的宽度和右侧磁场沿x轴方向的宽度的最小值。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515085722460
学科题库

（24-25高二上·四川乐山·期末）如图所示，真空中竖直固定一对平行金属板A、B，两板间的电势差为U，A板为正极板。A板上有一粒子源K可连续不断地发出初速度为零、质量为m、电荷量为+q的粒子。粒子经电场加速后沿着虚线方向由小孔S射入上下范围足够大、水平宽度为d、场强大小为E的匀强电场。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。

  

(1)求粒子离开小孔S瞬间的速度大小；

(2)求从偏转电场右端射出时竖直方向的偏转位移大小；

(3)若极板间的电势差U大小可调节。已知E＝50V/m，d＝0.2m，要使粒子离开偏转电场区域时动能最小，U应调节为多少？

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515085706479
学科题库

（24-25高二上·浙江衢州·期末）图1为某同学设计的电子束曝光简易原理图，电子枪K单位时间均匀逸出N个初速度可忽略的电子，经M、N间电场加速后恰能沿半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，随后沿两水平金属板P、Q的中心线射入存在匀强电场的束偏移区，最后打在中轴线沿竖直方向的记录桶表面上并被全部吸收。已知静电分析器中存在圆心为O的辐向电场，圆弧虚线处电场强度大小为。P、Q两板长度为L，间距为d，板右侧到记录桶表面水平距离为0.5L，记录桶的半径为r，竖直方向足够长。电子的电荷量为e，质量为m。整个装置处在真空环境中，忽略电子间的相互作用和极板的边缘效应，电子穿过束偏移区时间远小于偏转电场的变化周期。

 

(1)求加速电场的电压；

(2)若电子均能穿过束偏移区，则P、Q两板间电压的最大值和电子束对记录桶垂直桶壁方向的冲击力大小F；

(3)若P、Q两板间电压随时间t周期性变化的关系如图2所示。记录桶按图示方向匀速转动，其周期为。经足够长时间电子点迹在记录桶表面形成稳定图案，将记录桶表面展开，并以时电子打在记录桶表面上的位置为坐标原点，以顺着转动方向为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向，建立坐标系，如图3所示。请在答题卡图3中画出电子打在记录桶上的点迹形成的图像、标注必要的坐标并计算坐标的值。

 

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515085649559
学科题库

（24-25高三上·辽宁大连·阶段练习）如图（a）所示，竖直平面内有一半径为的光滑绝缘圆环，空间存在水平方向的匀强电场，A与圆心位于同一水平高度，设圆环上的某点与点的连线与连线的夹角为，其电势与的关系图像如图（b）所示，其中，初始时刻一电量为、质量为、可视为质点的小球，在环内A点以速度竖直向下运动，重力加速度为，求：

 

(1)电场强度的大小和方向；

(2)小球对圆环的最大压力的大小；

(3)小球运动的过程中一个周期内通过的弧长。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515085633388
学科题库

（24-25高二上·山西太原·期末）如图所示，质量为3m、电荷量为的带电小球B静止在光滑绝缘水平面上，质量为m的绝缘球A以的初速度与B发生对心弹性碰撞，碰撞结束B从O点水平飞出，一段时间后B进入竖直且平行的区域，区域的水平宽度为，其中有水平向左的匀强电场，还有垂直纸面向里的匀强磁场。B在中恰好做匀速直线运动，B的速度与水平方向的夹角，B离开后，恰好从P点沿切线进入竖直光滑绝缘圆弧轨道，轨道圆心为，最高点Q与O点在同一水平线上，右侧区域内存在水平向右的匀强电场，场强大小为。两小球均可看作质点且始终在同一竖直平面内运动，重力加速度为g，求：

 

(1)B从O点离开后到达区域前的水平距离x；

(2)中匀强磁场磁感应强度的大小；

(3)圆弧轨道的半径r及B对轨道压力的最大值F。

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2025年05月15日 1 views
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编号:20250515085616807
学科题库

（24-25高二上·浙江绍兴·期末）如图所示，平行金属极板M和N水平放置，两极板的间距为、长度为，极板连接恒压电源。半径的光滑固定圆弧轨道ABC竖直放置，轨道左侧A点与N极板右端相接触，B为轨道最低点。现有一质量为、带电量的绝缘小球，从M板左端附近的P点以一定初速度水平射入，小球恰能从A点沿切线方向无碰撞地进入圆弧轨道。假设小球可视为质点，不计极板边缘效应和空气阻力，重力加速度取。

 

(1)求小球水平射入时的初速度；

(2)求小球通过B点时对轨道的压力；

(3)若将M板上移动一段距离，点在原位置保持不变，小球从点以相同的初速度水平射入，要使小球仍能够从A点沿切线方向无碰撞地进入圆弧轨道，求圆弧轨道需要水平方向移动的距离和竖直方向移动的距离。

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2025年05月15日 1 views

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