静电场可以用电场线和等势面形象描述。
(1)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式;
(2)点电荷Q的电场线和等势面分布如图所示,等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2;
a.计算等势面S1、S2处的电场强度大小E1、E2;
b.电场线的疏密反映空间区域电场强度的大小,若点电荷Q发出的电场线数量为N,计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比;
c.因为电场线的疏密反映空间区域电场强度的大小,小明发现穿过等势面S1、S2的电场线数量相等,猜测图中电场强度E与等势面S1、S2面积的乘积相等,请论述小明的猜测是否合理。
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,并从另一侧射出打在距离偏转板右侧为S的竖直屏幕上。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U1;偏转电场极板间电压为U2,极板长度为L,板间距为d;
(1)忽略电子所受重力,求电子从电场射出后打在竖直屏幕上的竖直偏转距离∆y;
(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,请利用提供的偏转场的数据计算偏转场中重力与电场力的倍数关系,说明在偏转场中忽略重力的原因。提供数据:U2=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2。
如图所示,通电导体棒ab静止在倾角为θ的光滑斜面上,导体棒ab质量为m、长为L,通以图示方向的电流,电流强度均为I,
(1)如图甲匀强磁场方向垂直于斜面向上,则磁场磁感应强度B1为多大;
(2)如图乙匀强磁场方向竖直向上,则磁感应强度B2为多大;
(3)如图丙匀强磁场方向平行地面水平向左,则磁感应强度B3为多大;
如图所示的匀强电场,电场强度E=2×104N/C.一电荷量q=+1×10-8C的点电荷从电场中的A点移动到B点,A、B之间的距离x=0.2m,A、B连线与电场线夹角为60°.求:
(1)点电荷所受电场力F的大小与方向;
(2)电场力对点电荷所做的功W与点电荷电势能的变化量∆Ep;
(3)A、B之间的电势差UAB;
图是示波管的原理图。它由电子枪、偏转电极(XX´和YY´)、荧光屏组成。管内抽成真空。给电子枪通电后,如果在偏转电极XX´和YY´上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑。下列说法正确的是
①要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极YY´上加电压,且Y´比Y电势高
②要想让亮斑移到荧光屏的右上方,需在偏转电极XX´、YY´上加电压,且X比X´电势高、Y比Y´电势高、
③要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极XX´上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)
④要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,需在偏转电极XX´上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY´上加按正弦规律变化的电压
A.①②③④ B.①③④ C.①②④ D.②③④
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.若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm.下列说法正确的是( )
A.粒子经过P点和Q点时,加速度大小相等、方向相反
B.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等
C.粒子经过P点与Q点时,动能相等
D.粒子在P点的电势能为正值