“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成.偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成,A、B为电势值不等的等势面,其过球心的截面如图所示.一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射,进入偏转电场区域,最后到达偏转器右端的探测板N,其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间.忽略电场的边缘效应.
(1)判断半球面A、B的电势高低,并说明理由;
(2)求等势面C所在处电场强度E的大小;
(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC,则到达N板左、右边缘处的电子,经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEk左和ΔEk右分别为多少?
(4)比较|ΔEk左|和|ΔEk右|的大小,并说明理由.
解析:(1)电子(带负电)做圆周运动,电场力方向指向球心,电场方向从B指向A,半球面B的电势高于A.
(2)据题意,电子在电场力作用下做圆周运动,考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同,有:
eE=m
,Ek0=
mv2,R=
,
联立解得E=
=
.
(3)电子运动时只有电场力做功,根据动能定理,有ΔEk=qU
对到达N板左边缘的电子,电场力做正功,动能增加,有ΔEk左=e(
B-C)
对到达N板右边缘的电子,电场力做负功,动能减小,有ΔEk右=e(A-C).
(4)根据电场线特点,等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度,考虑到等势面间距相等,有|B-C|>|A-C|,即
|ΔEk左|>|ΔEk右|.
答案:(1)见解析
(2)
(3)e(B-C) e(A-C)
(4)见解析
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，航天飞机在完成对空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
C．在轨道Ⅱ上经过A的动能等于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
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科目：高中物理 来源： 题型：
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．
（1）该单摆在摆动过程中的周期为__________________；
（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ______________________
（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图(甲)所示,水平面被竖直线PQ分为左、右两部分,左部分光滑,范围足够大,上方存在水平向右的匀强电场,右部分粗糙.一质量为m=2 kg,长为L的绝缘体制成的均匀带正电直棒AB置于水平面上,A端距PQ的距离为s=3 m,给棒一个水平向左的初速度v0,并以此时作为计时的起点,棒在最初2 s的运动图像如图(乙)所示.2 s末棒的B端刚好进入电场,已知直棒单位长度带电荷量为λ=0.1 C/m,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)直棒的长度;
(2)匀强电场的场强E;
(3)直棒最终停在何处.
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示,真空中M、N处放置两等量异种点电荷,a、b、c表示电场中的三条等势线,d点和e点位于等势线a上,f点位于等势线c上,df平行于MN.已知一带正电的检验电荷从d点移动到f点时,检验电荷的电势能增加,则以下判断正确的是( )
A.M点处放置的是正电荷
B.若将带正电的检验电荷沿图中虚线de由d点移动到e点,则电场力先做正功、后做负功
C.d点的电势高于f点的电势
D.d点的场强与f点的场强完全相同
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示,在绝缘光滑水平面上固定两个等量同种电荷A、B,在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块,则滑块会在A、B之间往复运动,则以下判断正确的是( )
A.滑块一定带的是与A、B异种的电荷
B.滑块一定带的是与A、B同种的电荷
C.滑块在由P向B运动过程中,电势能一定是先增大后减小
D.滑块的动能与电势能之和一定减小
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在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.试求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比;
(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;
(3)ΔU1与ΔU2之比.
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，在点电荷Q的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，无穷远处电势为零。甲、乙两个带粒子经过a点时动能相同，甲粒子的运动轨迹为acb，乙粒子的运动轨迹为adb．由此可以判定：（ ）
A．甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等
B．甲、乙两粒子带同种电荷
C．甲粒子经过b点时的动能小于乙粒子经过b点时的动能
D．甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
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