(1)在物理学发展史上,许多科学家通过恰当应用科学研究方法,超越了当时研究条件的局限和传统观念,取得了辉煌的研究成果,下列符合物理学史实的是
A.牛顿由理想斜面实验通过逻辑推理否定了力是维持物体运动的原因的观点。
B.19世纪以前,对相隔一定距离的电荷或磁体间的作用不少人持超距作用的观点,在19世纪30年代,法拉第提出电场或磁场的观点。
C.人们从电荷间的作用力与引力的相似性中提出“平方反比”的猜想,这一科学问题是由法国科学家库仑通过库仑扭秤实验完成的
D.安培首先引入电场线和磁感线,极大地推动了电磁现象的研究。
E.牛顿通过著名的“月地检验”,突破天地之间的束缚,使得万有引力定律成为科学史上最伟大定律之一。
(2)微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分.反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于x轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线.一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知带电微粒质量m=1.0×10﹣20 kg,带电荷量q=﹣1.0×10﹣9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:
①B点距虚线MN的距离d2;
②带电微粒在A、B之间震荡的周期T.
如图,光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下,滑到最低点B时,球对轨道的压力为2mg。求
(1)小球受到的电场力的大小和方向。
(2)带电小球在滑动过程中的最大速度。
如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形的金属板,圆心都在贴近B板的处,C带正点、D带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔靠近A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒重力不计),问:
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大?
(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应该满足什么条件?
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点?
如图所示,两平行金属板A、B长L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后进入界面MN、PS间的无电场区域,已知两界面MN、PS相距为S1=12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,(不计粒子的重力)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(2)到达PS界面时离D点多远?
如图所示,在xoy坐标系中,两平行金属板如图1放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压UAO变化规律如图2所示,变化周期为T=2×10﹣3s,U0=103V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB边v0=1000m/s的速度射入板间,粒子电量q=1×10﹣5C,质量m=1×10﹣7kg.不计粒子所受重力.求:
(1)粒子在板间运动的时间;
(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标;
(3)粒子打到屏上的动能.
如图所示,一足够长的斜面倾斜角度为,现有一个质量为0.4 kg,带电荷量的小球以初速度v0="5" m/s从斜面上A点竖直向上抛出。已知斜面所在的整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为,重力加速度g=10m/s2。试求:
(1)小球在空中运动过程中速度的最小值;
(2)小球相对A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到与A在同一水平面的B点(图上未标出)时,小球距离A点的距离LAB;
(3)小球再次落到斜面上时,速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值。
(4)小球在空中运动过程中距离斜面最远的距离d
某空间区域的竖直平面内存在电场,其中竖直的一条电场线如图1中虚线所示。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,在电场中从点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以为坐标原点,取竖直向下为x轴的正方向,小球的机械能E与位移x的关系如图2所示,不计空气阻力。则(( )
A.电场强度大小恒定,方向沿x轴负方向 |
B.从O到x1的过程中,小球的速率越来越大,加速度越来越大 |
C.从O到x1的过程中,相等的位移内,小球克服电场力做的功相等 |
D.到达x1位置时,小球速度的大小为 |
如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是( )
A.板间电场强度大小为2mg/q |
B.板间电场强度大小为mg/2q |
C.质点打到光屏上的位置可能在初速度延长线上 |
D.质点运动到光屏时的速度与初速度相同 |
(12分)在光滑绝缘水平面上,两个正点电荷Q1=Q和Q2=4Q分固定在A、B两点,A、B两点相距L,且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示.
⑴现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释放,求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离.
⑵若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处.试求出图中PA和AB连线的夹角θ.