如图所示,在匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕O点在竖直平面内自由转动,A端有一带正电的小球,电荷量为q,质量为m。将细杆从水平位置自由释放,小球在下落到最低点B时,求:(1)取A点为零电势,小球的电势能为多大?(2)绝缘杆对小球的作用力?
如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点.已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子质量为m,电荷量为e.求:(1)电子穿过A板时的速度大小;(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;(3)P点到O点的距离.
如图所示,水平放置的两块平行金属板长l =5cm,两板间距d=1cm,两板间电压为U=90V,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中央射入,求:(1)电子偏离金属板的侧位移y0是多少?(2)电子飞出电场时的速度是多少?(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若s=10cm,求OP的长。
如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,磁场的方向竖直向下。MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd。t=0s时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场。整个运动过程中,线圈中感应电流I随时间t变化的图象如图乙所示。求:(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1s内运动的距离x;(2)线圈ab边的长度L2;(3)ad边刚要进入磁场时,拉力的功率。
如图所示,平行金属板长L,间距L,两板间存在向下的匀强电场E,一带电粒子(不计重力)沿两板中线以速度V0垂直射入电场,恰好从下板边缘P点射出平行金属板。若将匀强电场换成垂直纸面的匀强磁场,粒子仍然从同一点以同样的速度射入两板间,要粒子同样从P点射出,求(1)所加匀强磁场的方向;(2)所加匀强磁场的磁感应强度的大小B。
如图所示,一电荷量q=+3×10-5C的小球,用绝缘细线悬挂于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ=370。已知两板间距d=0.1m,电源电动势E=15V,内阻r=0.5Ω,电阻R1=3Ω,R2=R3=R4=8Ω,。取g=10m/s2,已知sin370=0.6,cos370=0.8。求:(1)电源的输出功率;(2)两板间的电场强度的大小;(3)带电小球的质量。