A、B是一条电场线上的两个点,一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其v-t图象如图所示,则这电场的电场线分布可能是下图中的( )
A. B. C. D.
一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中,电子克服电场力做了5 eV的功,则( )
A.A点的电势比B点的电势高5 V
B.A点的电势比B点的电势低5 V
C.电子的电势能减少了5 eV
D.电子的动能增加了5 eV
如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,ab间距离等于bc间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定 ( )
A.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
B.质子从a移动到b电势能的减少量可能比从b移动到c电势能的减少量多
C.
D.
关于电场和电场线,下列说法正确的是( )
A.电势降低的方向就是电场线方向
B.电场线方向一定与电荷的受力方向相同
C.沿着电场线方向电势一定降低
D.匀强电场中电荷一定沿着电场线方向运动
1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)
如图所示,CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨,CD、MN部分与水平面平行,DE和NP与水平面成30°,间距L=1m,CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B1=1T,DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b,质量均为m=0.1kg,导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2,导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。开始时,a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计,滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等,运动过程中a、b棒始终不脱离导轨,g取10m/s2.
(1)b棒开始朝哪个方向滑动,此时a棒的速度大小;
(2)若经过时间t=1s,b棒开始滑动,则此过程中,a棒发生的位移多大;
(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上,大小不变,经过足够长的时间,b棒做什么运动,如果是匀速运动,求出匀速运动的速度大小,如果是匀加速运动,求出加速度大小。