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质量为m带电荷量为-q的小球,用长为L的细线固定在如图1所示的匀强电场中保持静止,匀强电场的场强为E,方向竖直向下.现用一绝缘棒给其一个水平冲量,使之转过微小角度(小于5°),求小球由最大偏离位置再次回到初位置时所经历的时间.



【试题分析】

【解析】   我们知道,单摆在地面附近的重力场中,小角度摆动时,可认为做简谐运动,振动周期为.带电小球是在重力场和匀强电场中运动,可以将重力场和电场的复合场等效为一个新的“重力场”,其等效重力加速度.由题意,使之转过微小角度θ(θ≤10°),可知带电小球在复合场中做类单摆运动,其平衡位置在初位置,如图2所示.小球由最大偏离位置再次回到初位置时所经历的时间t=T,T为类单摆的振动周期.与重力场中的单摆相类比,有因此,小球由最大偏离位置再次回到初位置时所经历的时间为

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科目:高中物理 来源: 题型:

重力不计的带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,由静止开始,经加速电场加速后,垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动,圆心为O,半径为r.可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径(若粒子电荷量为q,周期为T,则等效环形电流的电流大小为I=q/T).
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的线速度和等效环形电流的电流大小;
(2)在O点置一固定点电荷A,取适当的加速电压,使粒子仍可绕O做半径为r的圆周运动.现使磁场反向,但保持磁感应强度B的大小不变,改变加速电压,使粒子仍能绕O做半径为r的圆周运动,两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I.假设两次做圆周运动的线速度分别为V1、V2,试用m、q、r、B、V1(或V2)写出两次粒子所受库仑力的表达式,确定A所带电荷的电性,并用m、q、B写出△I的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板板碰撞,设两极板间距离为d,电源内阻也为R,重力加速度为g.求:
(1)电源电动势E为多大?
(2)从打开电键S到小球碰撞到极板所需时间?

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(12分)用四个阻值均为R的电阻连成如图所示的电路,电键S闭合时,有一质量为m带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点,平行板电容器的下极板接地。现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板板碰撞,设两极板间距离为d,电源内阻也为R,重力加速度为g.求:

(1)电源电动势E为多大?

(2)从打开电键S到小球碰撞到极板所需时间?

 

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科目:高中物理 来源:2004年江苏省高考物理仿真模拟试卷(一)(解析版) 题型:解答题

重力不计的带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,由静止开始,经加速电场加速后,垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动,圆心为O,半径为r.可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径(若粒子电荷量为q,周期为T,则等效环形电流的电流大小为I=q/T).
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的线速度和等效环形电流的电流大小;
(2)在O点置一固定点电荷A,取适当的加速电压,使粒子仍可绕O做半径为r的圆周运动.现使磁场反向,但保持磁感应强度B的大小不变,改变加速电压,使粒子仍能绕O做半径为r的圆周运动,两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I.假设两次做圆周运动的线速度分别为V1、V2,试用m、q、r、B、V1(或V2)写出两次粒子所受库仑力的表达式,确定A所带电荷的电性,并用m、q、B写出△I的表达式.

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