空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点.从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B.A不带电,B的电荷量为q(q>0).A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为.重力加速度为g,求
(1)电场强度的大小;
(2)B运动到P点时的动能.
2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放.引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极、之间的匀强电场(初速度忽略不计),、间电压为,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力.单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为,电荷量为,其中是正整数,是元电荷.
(1)若引擎获得的推力为,求单位时间内飘入、间的正离子数目为多少;
(2)加速正离子束所消耗的功率不同时,引擎获得的推力也不同,试推导的表达式;
(3)为提高能量的转换效率,要使尽量大,请提出增大的三条建议.
如图,两金属板P、Q水平放置,间距为d.两金属板正中间有一水平放置的金属网G,PQG的尺寸相同.G接地,PQ的电势均为(>0).质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置,以速度v0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计.
(1)求粒子第一次穿过G时的动能,以及她从射入电场至此时在水平方向上的位移大小;
(2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?
图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V.一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是
A.平面c上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电小球,以初速度从点竖直向上运动,通过点时,速度大小为,方向与电场方向相反,则小球从运动到的过程( )
A.动能增加 B.机械能增加
C.重力势能增加 D.电势能增加
如图所示,a、b两点位于以负点电荷–Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则
A.a点场强的大小比b点大
B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低