如图所示另一种新型粒子收集装置，一个粒子源放置在立方体中心（固定在竖直轴上），粒子源可以向水平各方向均匀地发射一种带正电粒子，粒子的速率均相等。立方体处在方向竖直向下、场强E=1×103N/C的匀强电场中，立方体边长L=0.1m,除了上下底面AA'B'B'、CC'D'D'为空外，其余四个侧面均为荧光屏。已知粒子的质量m=1.6×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C，不考虑粒子源的尺寸大小、粒子重力以及粒子间的相互作用，粒子打到荧光屏上后被荧光屏吸收，不考虑荧光屏吸收粒子后的电势变化。
（1）若所有粒子都能打到荧光屏上，求粒子源发射粒子的速率范围；
（2）若粒子源发射出的粒子速率为v0=33×105m/s求：
①打在荧光屏上的粒子具有的最小动能Ek；
②打在荧光屏上的粒子数占发射粒子数的比例η。
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【答案】（1）若所有粒子都能打到荧光屏上，粒子源发射粒子的速率范围为v＞5×104m/s；
（2）①打在荧光屏上的粒子具有的最小动能为8.7×10-18J；
②打在荧光屏上的粒子数占发射粒子数的比例为66.67%
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（2）①打在荧光屏上的粒子具有的最小动能为8.7×10-18J；
②打在荧光屏上的粒子数占发射粒子数的比例为66.67%
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：58引用：3难度：0.4
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1．如图所示，ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m,A、B为半圆轨道水平直径的两个端点，O为圆心．在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=1.0×106N/C．现有一个质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=2.0×10-7C的带正电小球（可看作质点），从A点正上方由静止释放，经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道，g=10m/s2，不计空气阻力及一切能量损失，求：
（1）小球经过C点时对轨道的压力大小；
（2）小球经过B点后能上升的最大高度．发布：2024/12/29 20:0:1组卷：750引用：4难度：0.5 -
2．11H、12H、13H三个原子核，电荷均为e,质量之比为1：2：3，如图所示，它们以相同的初速度由P点平行极板射入匀强电场，在下极板的落点为A、B、C，已知上极板带正电，原子核不计重力，下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/29 21:30:1组卷：374引用：5难度：0.6 -
3．如图，在竖直平面内，一半径为R的半圆形轨道与水平轨道在B点平滑连接．半圆形轨道的最低点为B、最点高为C，圆心为O．整个装置处水平向左的匀强电场中．现让一质量为m、电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从水平轨道的A点静止释放，到达B点时速度为．当小球过C点时撤去电场，小球落到水平轨道上的D点．已知A、B间的距离为5gRR，重力加速度为g,轨道绝缘且不计摩擦和空气阻力，求：103
（1）该匀强电场场强E的大小；
（2）A、D间的距离；
（3）小球经过半圆形轨道某点P（图中未画出）时，所受合外力方向指向圆心O，求小球过P点时对轨道压力的大小．发布：2024/12/29 20:30:1组卷：59引用：2难度：0.7
