如图所示,空间存在着强度E=2.5×102N/C方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性;
(2)细线能承受的最大拉力;
(3)当小球继续运动后与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度。
有一个带电量q = −3.0×10−6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6.0×10−4J,从B点移到C点时,电场力做功9.0×10−4J。试问:
(1)A、B、C三点之间的电势差UAB、UBC和UCA各是多少?
(2)若规定B点电势为零,则A、C两点的电势A和C各是多少?该电荷在A、C两点的电势能EpA和EpC分别又是多少?
(10分)把电量为的正点电荷从无限远处移到电场中A点,电场力做功,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,电场力做功,取无限远处电势为零。求:
(1)电势差UAB
(2)若把的负电荷由A点移到B点,求电场力所做的功
(3)如图,若A、B处于竖直向上的匀强电场,A、B之间距离L=1m。A、B连线与水平方向之间夹角为370,求场强大小
把一个电量为q=5×10-9 C的正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做功WM=6.0×10-3 J,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中N点,电荷克服电场力做功WN=3.6×10-3 J,已知点电荷质量是3.0×10-9 kg,取无穷远处为零电势点,求:
(1)M、N点的电势是多少?
(2)M、N点的电势差是多少?把该点电荷从M点移到N点电场力做功是多少?
(3)如把点电荷从M点由静止释放,它能获得的最大速度是多少?
如图所示,一个带电量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成角。已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为v。求:
(1)最高点的位置可能在O点上方的哪一侧?简要说明理由。
(2)最高点处(设为N)与O点的电势差U。
(3)电场强度E。
(15分)右下图为一示波管中的水平偏转极板,已知极板的长度为L,两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电;若一束电子以初速沿极板的中线进入偏转电场,最终电子从P点飞出。设电子的质量为m,电量为e,不计电子的重力。试求
(1)电子在极板间运动的加速度大小;
(2)电子通过极板发生的偏转距离y
(3)若规定图中的上极板电势为零,试求P点的电势。
AD为等腰直角三角形的高,∠BAC=90°,BC=0.8m,空间存在方向与BC平行的匀强电场.将质量为、电荷量为的小球由A点移到B点,电势能增加.求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)匀强电场的场强大小;
如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间距为2cm ,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电量为−2×10−5C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J。则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多少?
(3)匀强电场的场强为多大?
在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q= -2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为F=4.0×10-4N,方向水平向右.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;
(3)若A点为零电势点,B点电势为多少.
如图所示,左边为圆形铅板,右边为圆形铁板,两板同轴放置,铅板半径、铁板半径和两板距离均相等。在铅板的右表面的中央处贴着体积非常小的粒子源,其发射出的电子初速度大小相等,但数值未知,速度方向广泛分布在两板之间的各个方向上,已知电子电荷量为-e,质量为m 。操作发现:若用导线将两板连起来,导线中形成大小为的恒定电流。若不把两板直接相连,而按图示那样在两板之间加一个可调电压,则当铅板接正极时,只要电压超过后,电流表中就不再有电流;当铅板接负极时,只要电压超过后,电流表中读数就不再变化,恒为 。不考虑电子之间的相互作用,认为所有打到铁板上的电子全部被铁板接收。
(1)在时间t内,求从粒子源发射出来的电子个数和从粒子源发射出来但是最终未能到达铁板的电子个数;
(2)请用计算粒子源发射出电子的初速度大小;
(3)请用计算粒子源发射出电子的初速度大小。
如图所示为测量油滴电量的示意图。两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷.油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电.油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况.两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力,不考虑油滴之间的相互作用。
(1)调节两金属板间的电势差u,当u=U0时,使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动.求该油滴的电性和所带电荷量q的多少 。
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个带负电的质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q 。
如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压源上,两板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地.求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距B板为2cm的C点处的电势;
(4)将一个电荷量为q=8×10-9 C的正点电荷从B板移到A板电场力所做的功.
一匀强电场,场强方向是水平的(如图所示),一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.
如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压源上,两板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8 C,A极板接地.求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距B板为2cm的C点处的电势;
(4)将一个电荷量为q=8×10-9 C的正点电荷从B板移到A板电场力所做的功.
如图所示,在匀强电场中有a、b、c三点,a、b相距4 cm,b、c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为多少?a、c间电势差为多少?