(1)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。对于氢原子模型,因为原子核的质量远大于电子质量,可以忽略原子核的运动,形成类似天文学中的恒星-行星系统,核外电子和原子核依靠库仑力作用使电子绕原子核做匀速圆周运动,已知核外电子的质量为m,氢原子核的质量为M,二者相距为r,静电力常量为k,电子和氢原子核的电荷量大小均为e。求核外电子的动能。
(2)当平行板电容器的两极板间是真空时,电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为。对给定的平行板电容器充电,当该电容器极板所带电荷量Q变化时,两极板间的电势差U也随之变化。请在下图所示的坐标系中画出电容器带电量Q与极板间电势差U的关系图像。
如图为真空示波管的示意图,电子从金属丝K发出(初速度可忽略不计),在金属丝与A板间加以电压U1,电子加速后,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场(电子进入时的速度方向与该电场方向垂直),离开偏转电场后打在荧光屏上p点。已知M、N两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力。
(1)求电子穿过A板时速度的大小v0;
(2)若在M、N两极板间加一恒定电压U2,求电子从偏转电场射出时的侧移距离y;
(3)单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度。要想提高示波管的灵敏度,可以采取哪些措施?
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球.整个装置处于水平向右,场强大小为的匀强电场中.
(1)求小球在电场中受到的电场力大小F;
(2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态.若剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小a;
(3)现把小球置于图中位置B处,使OB沿着水平方向,轻绳处于拉直状态.小球从位置B无初速度释放.不计小球受到的空气阻力.求小球通过最低点时的速度大小v.
如图所示,质量为m、电荷量为+q的滑块,静止在绝缘水平面上。某时刻,在MN的左侧加一个场强为E的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动。已知滑块与MN之间的距离为d,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;
(2)滑块停止时与MN间的距离x。
某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:
电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ
电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω
电流表A2,量程0~100mA,内阻约4Ω
滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A
滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A
直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计
①上述器材中,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填写所选器材后的字母)。
②请将虚线框内图所示的实验电路图补画完整____。
③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图所示。由图可知,随着电压的增加,小灯泡的电阻逐渐________(选填“增大”或“减小”);当小灯泡上的电压为3.00V时,小灯泡的电阻是________Ω(结果保留2位有效数字)。
如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。
①关于此实验装置中的静电计,下列说法中正确的是______。(选填选项前面的字母)
A.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少
B.静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
C.静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D.可以用量程为3V的电压表替代静电计
②让平行板电容器正对的两极板带电后,静电计的指针偏转一定角度。不改变A、B两板所带电荷量,且保持两板在竖直平面内。现要使静电计指针偏转角变大,下列做法中可行的是_____。(选填选项前面的字母)
A.保持B板不动,A板向上平移
B.保持B板不动,A板向右平移
C.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板