(15分)如图15所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与
水平面成45°角的绝缘直杆AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8
m.有一质量为500 g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆
匀速下滑,小环离开杆后正好通过C端的正下方P点.(g取10
m/s2)求: 图15
(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;
(2)小环在直杆上匀速运动时速度的大小;
(3)小环运动到P点的动能.
(14分)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、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图14所示.珠子所受静电力是其重力的倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,求:
(1)珠子所能获得的最大动能是多少?
(2)珠子对圆环的最大压力是多少? 图14
(14分)如图13所示,ABCD为竖直放在场强为E=104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2 m,把一质量m=0.1 kg、带电荷量q=+1×10-4 C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求: 图13
(1)小球到达C点时的速度是多大?
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大?
(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
(12分)如图12所示,A、B为平行板电容器的两个极板,A板接地,中间开有一个小孔.电容器电容为C.现通过小孔连续不断地向电容器射入电子,电子射入小孔时的速度为v0,单位时间内射入的电子数为n,电子质量为m,电荷量为e,电容器原来不带电,电子射到B板时均留在B板上,求:
(1)电容器两极板间达到的最大电势差; 图12
(2)从B板上打上电子到电容器两极间达到最大电势差所用时间为多少?
.如图11所示,光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上,并
处在方向与AB面平行的匀强电场中,一带正电的物体在电场
力的作用下从斜面的底端运动到顶端,它的动能增加了ΔEk,
重力势能增加了ΔEp.则下列说法正确的是 ( )
A.电场力所做的功等于ΔEk
B.物体克服重力做的功等于ΔEp 图11
C.合外力对物体做的功等于ΔEk
D.电场力所做的功等于ΔEk+ΔEp
如图10所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b.不计空气阻力,则 ( )
A.小球带正电
B.电场力跟重力平衡
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.小球在运动过程中机械能守恒