如图,一个极板间为空气(近似当作真空,相对介电常数为εr =1)的平行板电容器,极板间的距离为d,正对面积为S,所带电荷量为Q,其中M板带正电,N板带负电,极板与水平方向的夹角为θ。有一质量为m的带电粒子以一定初速度从M板边缘A处水平射入板间,恰能到达N板边缘的B处。已知静电力常量为k,重力加速度为g。求
(1)平行板间的电场强度
(2)带电粒子在电场中的运动时间
用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为4.0×10-2kg,所带电荷量为+2.0×10-8C。现加一水平方向的匀强电场,平衡时小球位于A点,绝缘绳与竖直方向的夹角为37°,如图所示。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小
(2)若将绝缘轻绳拉至水平,小球从图中B点静止释放,求运动过程中小球对轻绳的最大拉力。
有一静电场,其电势随x坐标的改变而改变,变化的图线如图所示。若一将电荷量为2.0×10-7C的负电粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放。电场中P点的坐标为x=4mm。
(1)在x轴上,0~2mm之间和2mm~10mm之间的电场强度
(2)粒子到达P点时的动能
在匀强电场中,仅在电场力作用下,带电量为+2.0×10-9C点电荷从A点运动到B点,电场力做功为4×10-6J。从A点运动到C点,电场力做功也为4×10-6J。已知平面ABC与电场方向平行,AB=AC=4cm, 。
(1)求该匀强电场的电场强度大小
(2)在图中画出匀强电场的电场线(至少6条)
如图所示,在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,所用钢球质量m1,玻璃球的质量为m2,两球的半径均为r。实验时,钢球从斜槽上同一位置由静止释放,玻璃球置于小支柱上(设两球碰撞为弹性碰撞,小支柱不影响钢球的运动)。某同学重复10次实验得到如下图所示的记录纸,其中O是斜槽末端的投影点。回答下列问题:
(1)P点为_________________落点,M点为___________落点,N为________落点;
(2)安装和调整实验装置的两个主要要求是:______________________________。
测量得OM=x1,OP=x2,ON=x3,则要验证的动量守恒关系式为(用题中所给相关符号表示):_______________。
如图1所示是一种测量电容的实验电路图,实验通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C。某同学在一次实验时进行了如下操作:
A.按图1所示的电路图接好电路;
B.接通开关S,调节电阻箱R阻值,使电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数I0=49.0mA,电压表的示数U0=10.0V,I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压;
C.断开开关S,同时开始计时,每隔5 s读一次电流值,将测得数据标在如图2所示的坐标纸上(图中小黑点)
(1)在图2中画出I-t图线;
(2)图2中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是__________________________________;
(3)该电容器的电容为________F。(结果保留两位有效数字)