如图,质量m=1kg的物体放在水平放置的钢板C上,与钢板的动摩擦因数μ=0.2。由于受到相对地面静止的光滑导槽A、B的控制,物体只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1=0.8m/s向右匀速运动,同时用力拉动物体(方向沿导槽方向)以速度v2=0.6m/s沿导槽匀速运动,则拉力大小为
A. 1N B. 1.2N C. 1.6N D. 2N
(14分)如图所示,静止于A处的带电离子,经电压为U的加速电场加速后,进入静电分析器,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O等距各点的电场强度大小相同,方向均沿半径方向指向圆心O.离子在静电分析器中沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从P点垂直于边界CN进入矩形有界匀强偏转电场,电场方向水平向左,离子恰好能打在Q点.已知NP间的距离是NQ间距离的2倍,粒子重力不计.
求:(1)离子的电性
(2)静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(3)P、Q两点间的电压.
(10分)如图所示,ABCD为竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m.把一质量m=0.1kg、带电量q=10﹣4C的小球,放在水平轨道的A点由静止开始释放后,在轨道的内侧运动.(g取10m/s2)求:
(1)它到达C点时的速度是多大?
(2)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
(10分)如图所示,粒子发生器发射出一束质量为m,电荷量为q的粒子,从静止经加速电压U1加速后,获得速度,并沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以某一速度离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d,求:
(1)粒子从静止经加速电压U1加速后,获得速度υ0
(2)粒子在偏转电场中运动的时间t
(3)粒子在离开偏转电场时纵向偏移量y.
(8分)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,小球与右侧金属板相距d,如图所示,求:
(1)小球带电荷量q是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
(8分)如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电量为﹣2×10﹣5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J.则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?