如图所示,在E = 103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN(N是轨道的最低点)连接,圆形轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R = 40cm,一带正电荷q = 3×10-4C的小滑块质量为m = 40g,与水平轨道间的动摩因数m = 0.2,g 取 10m/s2,求: (1)要使小滑块能做完整的圆周运动,滑块应在水平轨道上离N点多远处由静止释放?(2)这样释放的滑块通过P点时,对轨道压力是多大?(P为圆轨道水平直径的左端点中点)
(10分). “┙”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,小物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体都静止,试求:(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1多大?(2)若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度多大?(均指对地速度)(3)若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多大?
(8分).如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g).则:(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大?(2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?(3)若Eq=mg,小球的最大动能为多少?
(8分).水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg) (1)电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少?(2)电子飞出电场时的垂直于板方向的速度是多少?(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?
(6分).匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?(2)A、B两点间的电势差为多少?(3)该匀强电场的电场强度为多大?
质量为m、电量为-q的带电粒子,从图中的O点以初速度v0射入场强为E的匀强电场中,v0与x轴方向夹角为θ,飞出电场时速度恰好沿y轴的正方向(与电场垂直).设粒子在电场中仅受电场力作用,在这过程中,带电粒子动量的增量大小为______,动能增量为______.