示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图4所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间.金属板长为L,相距为d,当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力,下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是 ( )
图4
A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小
.如图3所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m
的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖
直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45°,则此带电
小球通过P点时的动能为 ( ) 图3
A.mv02 B.mv02 C.2mv02 D.mv02
平行板间有如图1所示的周期性变化的电压.重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.在图2所示的图象中,能正确定性描述粒子运动的速度图象的是 ( )
图1
图2
一平行板电容器两极板间距为d,极板面积为S,电容为,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间 ( )
A.电场强度不变,电势差变大
B.电场强度不变,电势差不变
C.电场强度减小,电势差不变
D.电场强度减小,电势差减小
(16分)如图10所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为l,B、C、D到O点的距离均为l,BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=l.
(1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球 图10
到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方时的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)
(14分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面
的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与
x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m
=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿
x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图9所示.求物块最终停
止时的位置.(g取 10 m/s2)