4.0×109m/s;4.0×10-23kg·m/s;f>=×104Hz]
36.如图所示,自空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图所示。将一质量m=2.0×10-27kg,电量q=+1.6×10-19C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力,求:
⑴在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小?
⑵若A板电势变化周期T=1.0×10-5s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子到达A板时动量的大小?
⑶A板电势变化频率多大时,在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板?
35.如图中A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场,如图表示一周期性的交变电压波形,横坐标代表时间t,纵坐标代表电压,从t=0开始,电压为一给定值U0,经过半个周期,突然变为-U0,再过半个周期,又突然变为U0,……如此周期性地交替变化。
在t=时,将上述交变电压u加在A,B两板上,使开始时板A电势比板B高,这时在紧靠板B处有一初速度为零的电子(质量为m,电量为e),在电场力作用下开始运动,要想使电子到达板A时其有最大的动能,则所加交变电压的频率最大不能超过多少?
34.板长为L的平行金属板与水平面成θ角放置,板间有匀强电场,一个带电荷量为q,质量为m的液滴,以速度垂直于电场方向射入两板间,如图所示,射入后液滴沿直线运动,两极板间的电场强度大小E= ,液滴离开电场时的速度为 。
33.水平方向的匀强电场中,一个质量为m带电量为q的质点,从A点射入电场并沿直线运动到B点,运动轨迹跟电场线(虚线表示)夹角为α,如图所示,该匀强电场的方向是 向左 ,场强大小E= mgcotα/q 。
32.如图3所示装置,水平面、圆环均光滑,在匀强电场中,电场强度为E,电场方向沿水平方向,圆环半径为R,跟圆环最低点相距L处有一个质量m,带电量为q的小球,从静止开始沿水平轨道进入圆环,并在圆环内作圆周运动,已知E、R、m、q,求当qE=mg时,L满足什么条件,才能使小球能在圆环内作圆周运动。
解析:小球受qE、mg的合力为mg,方向与水平方向成45°角斜向右下方。用此合力代替重力场中的重力,那么图4中的A点相当于重力场中的“最高点”,则能使小球在圆环内作圆周运动的条件应为:
mg=……………①
又根据动能定理,
得:qE(L-L')-mgh'= …………②
由几何关系知:L'=…………③
h'=(1+)R……………④
又 qE=mg ……………⑤
由①、②、③、④、⑤式可得:L≥(1+)R
31.半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带下电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,则珠子所能获得的最大动能Ek= 。
30.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6;cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度υ0竖直向上抛出。求运动过程中
⑴小球受到的电场力的大小及方向;
⑵小球从抛出点至最高点的电势能变化量;
⑶小球的最小动量的大小及方向。
⑴Fe=mgtan37°=mg 电场力的方向水平向右。
⑵小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为υy
υy=υ0-gt
沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为ax
ax==g
小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移
sx== 电场力做功W=Fesx=
小球上升到最高点的过程中,电势能减少。
(3)小球受qE、mg的合力F合与竖直方向夹角为37°,斜向右下方,为一恒力,用此合力F合代替重力场中的重力,而小球的运动方向与F合夹角为143°,则小球的运动可看作类斜上抛运动。当小球在此“类重力场”中上升到“最高点”时,其沿合力的方向的分速度υ1=υ0·cos37°=0,其与合力垂直的方向的分量υ2=υ0·sin37°=υ0,而υ2即为小球速度的最小值υmin=υ2=υ0,故小球的最小动量为Pmin=mυmin=mυ0,最小动量的方向与电场方向夹角为37°,斜向上。
29.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O。用一根长度为=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg,带正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:
⑴小球运动通过最低点C时的速度大小。
⑵小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。
(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)
28.如图所示,质量为m,带电荷量为q(q>0)的小球,用一长为L的绝缘细线系于一匀强电场中的O点,电场方向竖直向上,电场强度为E,
(1)试讨论小球在最低点要以多大的水平速度υ0运动,才能使带电小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动?[有三种可能⑴qE=mg,小球可以任意速率在竖直平面内绕O点做圆周运动;
⑵qE>mg,小球在最低点受到的绳子的拉力为T,则有T+qE-mg=m,且T=0,
解得υ0=
⑶qE<mg,小球在最高点时速度υ',所受绳子的拉力为T'。则有mg+T'-qE =m及(qE-mg)2L=,当T'=0时,υ0=]
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com