【题目】如图所示,质量为、电荷量为的带电粒子初速度为零,经电压为加速电场加速后,从两板中央进入偏转电场,板间电压为、板间距离为、板长为,然后粒子射到距偏转场右端为屏上的点,若不加偏转电压,粒子打在屏上的点,粒子的重力不计,求
(1)带电粒子穿出偏转场时的偏转角(初末速度的夹角).
(2)间的距离.
(3)粒子通过偏转电场过程中动能的增加量.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】试题分析:由速度时间公式求出粒子射出电场时竖直分速度,再根据数学知识,即可求得速度的偏转角θ的正切,即可求得速度的偏转角θ.粒子离开偏转电场后做匀速直线运动,水平方向做匀速直线运动求出运动时间,竖直方向亦做匀速直线运动由时间和速度求出偏转位移,再加上电场中的侧位移即为OP的距离;动能的增量等于电场力做的功,据此求解动能的增加量.
(1)经过加速电场时,根据动能定理可知,
进入偏转电场,根据牛顿第二定律可得,竖直方向向下,
在水平方向上粒子做匀速直线运动,故有
在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,故有,
所以带电粒子穿出偏转场时.
所以带电粒子穿出偏转场时的偏转角
(2)粒子在竖直方向上的偏移量,依据几何关系: ,
解得: .
(3)偏转过程中电场力做功
故动能增量为.
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【题目】如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L。现在两球所在的空间加上一方向水平向左的匀强电场,电场强度, A、B两球最后会静止在新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球 ( )
A. 总重力势能增加了
B. 总重力势能增加了
C. 总电势能减少了
D. 总电势能减少了
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【题目】真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是( )
A. 该球壳带负电
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. 若,则
D. 将电子从B点移到A点,电场力对电子做负功
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【题目】某电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力的作用,其运动轨迹如图中虚线, 、是其轨迹上的两点.以下判断正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点的加速度小于其在点的加速度
C. 粒子在点速度小于其在点的速度
D. 粒子在点电势能小于其在点的电势能
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【题目】如图所示,静电场方向平行于轴,其电势随的分布可简化为如图所示的折线.一个带负电的粒子在电场中以为中心,沿轴方向在区间之间做周期性运动, .若、、为已知量,且已知该粒子的比荷为.利用这些数据结合图像可以得出( )
A. 该电场为匀强电场,且电场强度大小为
B. 粒子运动时的加速度大小为
C. 在处粒子速度最大,为
D. 粒子做周期性运动,且运动周期为
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【题目】一只蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行,在其滑落之前的爬行过程中受力情况是( )
A. 碗对蜗牛的摩擦力变大 B. 碗对蜗牛的支持力变大
C. 碗对蜗牛的作用力变小 D. 地面对碗的摩擦力逐渐变小
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【题目】一台微型电动机,其内阻一定,额定电压是,正常工作时通过的电流为.若施加电压只有,电动机不转,此时电流,下列说法正确的有( )
A. 该电动机的内阻为
B. 正常工作时,电动机产生的热功率为
C. 正常工作时,电动机输出的机械功率为
D. 正常工作时,该电动机的工作效率达不到
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【题目】伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是( )
A. 斜面实验是一个理想实验
B. 斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程
C. 通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律
D. 伽利略通过猜想,数学推演,做小球沿斜面运动的实验,测出小球不同位移与所用时间,均满足x∝t2,并将此实验结果合理外推,从而验证了他的猜想
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【题目】如图所示,金属球壳A带有正电,其上方有一小孔a,静电计B的金属球b用导线与金属小球c相连,以下操作所发生的现象正确的是( )
A. 将c移近A,但不与A接触,B会张开一定角度
B. 将c与A外表面接触后移开A,B不会张开一定角度
C. 将c与A内表面接触时,B不会张开角度
D. 将c从导线上解下,然后用绝缘细绳吊着从A中小孔置入A内, 并与其内壁接触,再提出空腔,与b接触,B会张开一定角度
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