一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下,若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
A. 动能减小
B. 电势能增加
C. 动能和电势能之和减小
D. 重力势能和电势能之和增加
一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )
A.
B.
C.
D.
如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压500 V。一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中,经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时的动能大小为( )
A. 900 eV B. 500 eV
C. 400 eV D. 100 eV
两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距 r的两处,它们间库仑力的大小为F。若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为,则两小球间的距离变为( )
A. B. C. r D. 2r
如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道下滑,已知小球的质量为m、电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α(小球的重力大于其所受的电场力)
(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;
(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,A点距水平地面的高度h至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h=5R处由静止释放,假设其能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量。
如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。
(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy;
(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。已知U=2.0×102 V,d=4.0×10-2 m,m=9.1×10-31 kg,e=1.6×10-19 C,g=10 m/s2。
(3)极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势φ的定义式。类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。