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如图所示,水平放置的两平行金属板相距为
d
,充电后其间形成匀强电场。一带电量为+q,质量为m的液滴从下板边缘射入电场,并沿直线运动恰好从上板边缘射出。可知,该液滴在电场中做_______运动,电场强度为_______,电场力做功大小为_______。
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匀速直线;
;
由题意可知,带电粒子只能做匀速直线运动,所受重力和电场力的合外力为零,有:
,
,根据动能定理:
,
。
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一质量为4.0×10
-15 kg
、电荷量为2.0×10
-9 C
的带正电质点,以4.0×10
4
m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域,并从b点离开电场区域,离开电场时的速度为5.0×10
4
m/s.由此可见,电场中a、b两点间的电势差φ
a
-φ
b
=_______V.带电质点离开电场时,速度在电场方向的分量为_________m/s.(不考虑重力作用)
如图所示,在真空中有一对平行金属板两极板间的电势差为500V。一个电荷量为
C的粒子从正极板的小孔无初速的进入匀强电场,到达负极板.这个粒子到达负极板时的动能为多少焦耳?(不计重力)
如图所示,在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘,静置一个不带电的小金属块
B
,另有一与
B
完全相同的带电量为+
q
的小金属块
A
以初速度
v
0
向
B
运动,
A
、
B
的质量均为
m
。
A
与
B
相碰撞后,两物块立即粘在一起,并从台上飞出。已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小
E
=2
mg
/
q
。求:
小题1:
A
、
B
一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
小题2:
A
、
B
运动过程的最小速度为多大
小题3:
从开始到
A
、
B
运动到距高台边缘最大水平距离的过程
A
损失的机械能为多大?
宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备,当飞船升空进入轨道后,由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置,也可用于飞船姿态调整和轨道修正,其原理如图1所示,首先推进剂从图中的
P
处被注入,在A处被电离出正离子,金属环
B
、
C
之间加有恒定电压,正离子被
B
、
C
间的电场加速后从
C
端口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为
M
的卫星,正在以速度
V
沿
MP
方向运动,已知现在的运动方向与预定方向
MN
成θ角,如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向
MN
,飞船启用推进器进行调整。
已知推进器
B
、
C
间的电压大小为
U
,带电离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流强度为I的离子束从
C
端口喷出,若单个离子的质量为
m
,电量为
q
,忽略离子间的相互作用力,忽略空间其他外力的影响,忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务:
(1)正离子经电场加速后,从
C
端口喷出的速度
v
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(2)推进器开启后飞船受到的平均推力
F
是多大?
(3)如果沿垂直于飞船速度
V
的方向进行推进,且推进器工作时
间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进器喷射
出的粒子数
N
为多少?
如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。以下说法正确的是( )
A.粒子的运动轨迹一定经过P点。
B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点。
C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域。
D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域。
如图所示,图中MN是由负点电荷产生的电场中的一条电场线。一带正电粒子q飞入电场后,只在电场力作用下沿图中虚线运动,a、b是该曲线上的两点,则下列说法正确是
A.a点的电场强度小于b点的电场强度
B.a点的电势低于b点的电势
C.粒子在a点的动能小于在b点的动能
D.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
如图所示,有一放射源可以沿轴线ABO方向发射速度大小不同的粒子,粒子质量均为
,带正电荷
。A、B是不加电压且处于关闭状态的两个阀门,阀门后是一对平行极板,两极板间距为
,上极板接地,下极板的电势随时间变化关系如图(b)所示。O处是一与轴线垂直的接收屏,以O为原点,垂直于轴线ABO向上为
轴正方向,不同速度的粒子打在接收屏上对应不同的坐标,其余尺寸见图(a),其中
和
均为已知。已知
,不计粒子重力。
(1)某时刻A、B同时开启且不再关闭,有一个速度为
的粒子恰在此时通过A阀门,以阀门开启时刻作为图(b)中的计时零点,试求此粒子打在
轴上的坐标位置(用
表示)。
(2)某时刻A开启,
后A关闭,又过
后B开启,再过
后B也关闭。求能穿过阀门B的粒子的最大速度和最小速度。
(3)在第二问中,若以B开启时刻作为图(b)中的计时零点,试求解上述两类粒子打到接收屏上的
坐标(用
表示)。
右下图为示波器的部分构造示意图,真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子,电子经电压为U
0
的电场加速后,由孔N沿长为I、相距为d的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间,电子穿过A、B后最终可打在中心为O的荧光屏CD上。若在AB间加上变化规律为
的交变电压,恰好能让t=0时刻进入AB间的电子经A板右边缘射出打在荧光屏上。假设在电子通过两板的极短时间内AB间电场可视为恒定不变。已知电子电荷量为e,质量为m,电子所受重力不计。求:
(1)电子通过孔N时的速度大小
;
(2)A、B间电压的最大值Umax和有效值U。
关 闭
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