如图甲所示,A、B两板竖直放置,两板之间的电压U1=100 V,M、N两板水平放置,两板之间的距离d=0.1 m,板长L=0.2 m.一个质量m=2×10-12 kg、电荷量q=+1×10-8 C的带电粒子(不计重力)从靠近A板处由静止释放,经加速电场加速后从B板的小孔穿出,沿着M、N两板的中轴线垂直进入偏转电场,如果在M、N两板之间加上如图乙所示的偏转电压,当t=时,带电粒子刚开始进入偏转电场,则:
(1)带电粒子从B板的小孔穿出时的速度为多大?
(2)要使带电粒子能够从M、N两板之间(不沿中轴线)穿出,并且穿出后的速度方向保持水平,则交流电U2的周期T为多少?
(3)在满足(2)条件的情况下,它在偏转电场中的最大偏移量是多少?(结果保留一位有效数字)
真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0 , 在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.
(1)油滴运动到B点时的速度;
(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.
如图所示,在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U,A、B两板的中央留有小孔O1、O2,在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E,电场范围足够大,感光板MN垂直于电场方向固定放置.第一次从小孔O1处由静止释放一个质子,第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子,关于这两个粒子的运动,下列判断正确的是
A.质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1:2
B.质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C.质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1:2
D.质子和α粒子打到感光板上的位置相同
如图所示,两块正对平行金属板M、N与电池相连,N板接地,在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷,如果M板向上平移一小段距离,则( )
A.点电荷受到的电场力变小
B.M板的带电荷量增加
C.P点的电势升高
D.点电荷在P点具有的电势能增加
如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )
A.仍然保持静止
B.竖直向下运动
C.向左下方运动
D.向右下方运动
电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用.对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同.
(1)请在图1中画出上述u–q图像.类比直线运动中由v–t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep.
(___________)
______
(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻).通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q–t曲线如图3中①②所示.
a.①②两条曲线不同是______(选填E或R)的改变造成的;
b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电.依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径.
__________________
(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加.请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”).
| “恒流源” | (2)中电源 |
电源两端电压 | ____ | ____ |
通过电源的电流 | ____ | ____ |