如图12所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY,OY表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿OX轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带电量为、质量为的小球从坐标原点O沿Y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中的Q点,其坐标为(1.6,3.2),不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)指出小球带何种电荷;
(2)求小球的初速度和匀强电场的场强大小;
(3)求小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量.
如图11所示,在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速又应满足什么条件;
两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子(氦原子核)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求
(1)极板间的电场强度E;
(2)α粒子在极板间运动的加速度a;
(3)α粒子的初速度v0。
.如图10所示,长L=1.6m,质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上,质量m=1kg、
带电量q=+2.5×10-4C的小滑块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在
空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示,现对木板施加一水平向右的拉力F.取g=10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F;
(2)如果拉力F=11N恒定不变,小物块所能获得的最大动能.
示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、________和________三部分组成,如图9所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑,可知示波管中的极板X的电势______(填“高于”或“低于”)极板X ′;极板Y的电势______(填“高于”或“低于”)极板Y ′
某一研究性学习小组的同学们设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律:
实验操作 |
步骤一:手持起电板柄,用力将两块起电板快速摩擦后分开 |
步骤二:将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球(不要接触金属球) |
步骤三:将两块板同时插入空心金属球 |
实验图解 |
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实验现象 |
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箔片张开 |
箔片闭合 |
根据以上实验过程和观察到的现象,回答下列问题:
(1)步骤二的实验现象,说明_____________________________________________
(2)步骤三的实验现象,说明_____________________________________________
(3)该研究性实验_________(填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律。