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如图所示,一质量为m.电荷量为q的带正电荷小球(可视为质点)从y轴上的A点以初速...

如图所示,一质量为m.电荷量为q的带正电荷小球(可视为质点)从y轴上的A点以初速度(未知)水平抛出,两长为L的平行金属板M.N倾斜放置且水平方向间的夹角为,带电小球恰好能垂直M板从其中心小孔B进入两板间(sin37°=0.6, g取10m/s2

(1)试求带电小球抛出时的初速度

(2)若该平行金属板M.N间有如图所示的匀强电场,且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足,试计算两平行板M.N之间的垂直距离d至少为多少时才能保证小球不打在N板上.

 

(1);(2) 【解析】 试题 (1)设小球由y轴上的A点运动到金属板M的中点B的时间为t,由题意,在与x轴平行的方向上,有:,, 带电小球在竖直方向上下落的距离为: 所以小球抛出点A的纵坐标为:, 以上各式联立并代入数据可解得:. 所以小球抛出点A的坐标为,小球抛出时的初速度大小为: (2)设小球进入电场时的速度大小为v,则由动能定理可得: 解得:. 带电小球进入匀强电场后的受力情况如图所示. 因为,所以, 因此,带电小球进入该匀强电场之后,将做类平抛运动.其加速度大小为:, 设带电小球在该匀强电场中运动的时间为,欲使小球不打在N板上,由类平抛运动的规律可得:, 以上各式联立求解并代入数据可得:
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如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为U0的电场加速,加速电压U0随时间t变化的图像如图乙所示.每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为该过程加速电压不变.电子被加速后由小孔S穿出,沿两个彼此靠近且正对的水平金属板AB间中轴线,从左边缘射入AB两板间的偏转电场,AB两板长均为L=020m,两板之间距离d=0050mA板的电势比B板的电势高UAB板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=010m.荧光屏的中心点OAB板的中心轴线在同一水平直线上,不计电子之间的相互作用力及其所受的重力.求:

1)假设电子能射出偏转电场,从偏转电场右端射出时,它在垂直于两板方向的偏转位移y为多少(用U0ULd表示);

2)要使电子都打不到荧光屏上,AB两板间所加电压U应满足什么条件;

3)当AB板间所加电压U=50V时,电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内.

 

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如图所示,在场强为的水平匀强电场中,有半径的光滑半圆形轨道DCB竖直放置,与水平绝缘轨道AB平滑连接,电场线与轨道平面ABCD平行,CDB圆弧的中点。一带正电、电荷量、质量、可视为质点的小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数,取

若小滑块从半圆形轨道上C点静止释放,运动到水平轨道上的P点静止,求小滑块通过BP段的时间是多少?

若小滑块从水平轨道上的A端静止释放,沿轨道运动恰能到达并通过最高点D,求小滑块此次运动通过C点时对轨道的压力是多大?

 

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如图所示,板长L=4cm的平行板电容器,板间距离d=3cm,板与水平线夹角α=37°,两板所加电压为U=100 V,有一带负电液滴,带电荷量为q=3×10-10C,以v0=1 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场,在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出,取g=10m/s2.求:

(1)试说明液滴在电场中运动性质

(2)液滴的质量

(3)液滴飞出时的速度

 

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一实验小组准备绘制某元件 Q(表示,3.8 V  2W)的伏安特性曲线,实验准备如下:

电压表 V1,量程 0~3 V,内阻约为5 kΩ   

电压表 V2,量程 0~15 V,内阻约为5 kΩ

电流表 A1,量程 0~0.6A,内阻约为0.4 Ω   

滑动变阻器 R1最大阻值 10 Ω  

滑动变阻器 R2最大阻值 500 Ω

直流电源E,电动势约为 6 V,内阻约为 0.5 Ω

(1)在上述器材中电压表应选___ V1,V2;滑动变阻器应选___(填 R1,R2)。

(2)在虚线框内画出实验的电路图 _______________

(3)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_____大于”、“等于小于)真实值。

(4)根据实验测得数据描绘出如图乙所示的 I-U 图象,由此可知随着元件两端电压的升高,该元件电阻_____(填变大”、“变小不变),为了求该元件在 I-U 图线上某点的电阻,甲同学利用该点的坐标I、U, 求得。乙同学作出该点的切线,求出切线的斜率 k,由求得。其中_____(填”、“”)同学的方法正确

 

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如图所示

电流表读数为_____.            

电压表读数为_____

 

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