在运动会上,某同学从400m标准跑道的直道上出发,跑一圈的成绩是1分05秒,则下列有关说法正确的是( )
A. 在研究这位同学的跑步姿态时,可以将他看成质点
B. 在这段时间内他的平均速度为0
C. 在运动过程中,他的路程始终大于位移大小
D. 在他运动到第58s时开始提速,这里的“第58s”指的是时间
在某次实心球比赛中,某运动员以17.56 m的成绩获得金牌.这里记录的成绩是指( )
A. 比赛中实心球发生的位移大小
B. 比赛中实心球经过的路程
C. 既是实心球发生的位移大小,又是实心球经过的路程
D. 既不是实心球发生的位移大小,也不是实心球经过的路程
在19世纪末发现电子后,美国物理学家密立根在1907 − 1913年间进行了多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量.密立 根并没有直接测量电子的电荷量,而是测定很小的带电油滴所带的电荷量,他发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍,于是称这一数值e为基本电荷量.
如图所示,两块完全相同的金属极正对着水平放置,板间的距离为d用喷雾器将油滴从小孔喷入电场,油滴从喷口出来时由于摩擦而带电,在电场中受静电力的作用.当质量为m微小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比,油滴的重力不可忽略.
两板间不加电压时,可以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离s所用时间为t1;当两板间加电压U (上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴改做竖直向上的匀速运动,通过距离s所用时间为t2.忽略空气浮力,重力加速度为g.
(1)判断上述油滴的电性,要求说明理由;
(2)求上述油滴所带的电荷量Q;
(3)用X射线照射极板空间可以改变油滴的带电量.再采用上述方法测量油滴的电荷量.如此重复操作,测量出油 滴的电荷量Qi如下表所示.如果存在基本电荷,请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e(保留到小数点后两位).
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电荷Q i(10−18) | 0.95 | 1.10 | 1.41 | 1.57 | 2.02 |
如图所示,电子由静止开始经电场加速后,沿平行于板面的方向入射偏转电场,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.偏转电场可看作匀强电场,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= 2.0×102V,d = 2.0×10−2m,m = 9.1×10−31kg,e= 1.6×10−19 C ,g = 10m/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,在电场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点.
电容器是一种重要的电学元件,有广泛的应用.不同的电容器储存电荷的本领不同,使电容器的两极电势差增加1V所需要的电荷量越多,表示电容器的电容大;电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,用符号C表示,注意,它不是表征容纳电荷多少的物理量.我们用符号Q表示电容器的带电量,它的数值与电容C、两极电压U有关.
请回答下列问题:
(1)对某一具体电容器,请结合Q与C、U的关系,作出C−U图像和Q−U图像;
(2)电源对电容器充电的过程中,电源必须克服电场力做功,把电源的能量以电势能的形式储存在电容器中;电源克服电场力做的功等于电容器电势能的增加值,这些能量分布在电容器内的电场中,也称为电场能.若电容器的电容为C,充电后两极的电压为U,试求:电容器所储存的能量.
如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A,使轻线水平张紧后由静止释放.g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)小球所受电场力的大小;
(2)小球通过最低点C时的速度大小;
(3)小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小.