如图所示,两带有等量异电荷的平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=0.5m.现将一质量为m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两极板上方A点以v0=4m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2.设匀强电场只存在于M、N之间。求:(1)两极板间的电势差;(2)小球由A到B所用总时间;(3)小球到达B点时的动能.
分如图,将一质量为m,电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动.杆长为L,杆的质量忽略不计.杆和小球置于水平向右的匀强电场中.小球静止在A点时,绝缘杆偏离竖直方向角.已知重力加速度为g. (1) 求电场强度的大小; (2) 将杆拉至水平位置OB,在此处将小球自由释放,.求小球的最大速度的大小以及此时杆对小球的拉力.
分如图所示的电路中,直流发电机M的电动势E="250" V,内阻r =0.5Ω,R1 =R2 =1Ω.电热器组中装有50只完全相同的电热器,每只电热器的额定电压为200 V,额定功率为l 000 W,其他电阻不计,也不计电热器电阻随温度的变化.问: (1)当接通几只电热器时,实际使用的电热器都能正常工作? (2)当接通几只电热器时,被接通电热器的总消耗功率最大? (3)当被接通电热器的总消耗功率最大时,电阻R1、R2和内阻r上消耗的功率分别为多少?
如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行. a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行. 一电荷量为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Fa和Fb,不计重力,求: (1)电场强度的大小E; (2)质点经过a点和b点时的动能.
如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C,极板间的距离为d,上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g).求: (1)小球到达小孔处的速度; (2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量; (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.
如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求: (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间; (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α; (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.