题目内容

如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，电荷量q = 0．5C小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．
（取g = 10m／s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）
（1）取小球为研究对象，静止时
 = tanθ                  ①
解得：E=3N／C                ②
(2）小球从A到C的运动过程由动能定理得：
mgL –EqL = mv2              ③
到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得：
FT-mg = m                  ④
解得：FT =" 3mg-2qE" =" 3N          " ⑤
评分标准：①③④每式2分，其余每式l分
略
练习册系列答案
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（18分）
示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用；偏转系统使电子束发生偏转；电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1．6×10C，质量=0．91×10kg，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应。
（1）电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场，若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计，要使电子被加速后的动能达到16×10J，求加速电压为多大；
（2）电子被加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4．0cm，两板间距离=1．0cm，极板右端与荧光屏的距离=18cm，当在偏转电极上加的正弦交变电压时，如果电子进入偏转电场的初速度，求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度；
（3）如图14甲所示，电子枪中灯丝用来加热阴极，使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低，调节阴极与控制栅极之间的电压，可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加，应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外，还共同完成对电子的聚焦作用，其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场，图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。
如图所示，取x0处的电势为零，图中的－x图线是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势随x变化的情况。在O点由静止释放一个点电荷，电荷仅在电场力作用下沿Ox轴正向运动。则下列说法中正确的是
A．电荷一定做匀速运动
B．电场的场强在逐渐减弱
C．电荷的加速度在逐渐减小
D．电荷的动能在逐渐增大
如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力.求:

小题1:指出两板间电场强度的方向.
小题2:电场强度的大小.
小题3:小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1∶v2.
如图所示，AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度，仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度图象如下图所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势的判断正确的是：

A．EA>EB       B．EA<EB           C．        D．
静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图20所示。A、B为两块平行金属板，间距d＝0.30m，两板间有方向由B指向A、电场强度E＝1.0×103N/C的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m＝2.0×10－15kg、电荷量为q＝－2.0×10－16C，喷出的初速度v0＝2.0 m/s。油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。试求：
（1）微粒落在B板上的动能；
（2）微粒从离开喷枪后到达B板所需的最短时间；
（3）微粒最后落在B板上所形成图形的面积。
如图所示，水平绝缘光滑轨道AB与处于竖直平面内的圆弧形v绝缘光滑轨道BCD平滑连接，圆弧形轨道的半径R=0.30m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×107 N/C。现有一电荷量q=-4.0×10-7C，质量m=0.30 kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点以某一水平初速度v0向右运动，若带电体恰好可以沿圆弧轨道运动到D点，并在离开D点后，落回到水平面上的P点。，已知OD与OC的夹角θ=37°，求：
（1）P、B两点间的距离x；
（2）带电体经过C点时对轨道的压力；
（3）小球的初速度v0的值。
如图2所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E。则下列说法中正确的是
A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切值为Eq/mg
B．若剪断悬线，则小球作曲线运动
C．若剪断悬线，则小球作匀速运动
D．若剪断悬线，则小球作匀加速直线运动
伦琴射线照射未带电的平行板电容器的一块极板，电子以速度V=m/s从板中逃逸出来，汇聚在第二块板上，如果每秒钟从板上每平方厘米上逃逸电子数n=个，电容器电容C=2.56×F，极板面积S=1.82，电子质量m=0.91×kg，试问经过多少时间两极间的光电流停止？

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