题目内容

【题目】在研究物理问题时,我们有时候把几个物体看作一个整体,并以整体作为研究对象进行分析研究。这种方法不考虑整体内部之间的相互作用,从整体去把握物理现象的本质和规律如图所示,AB是两个带异种电荷的小球,其质量相等,所带电荷量分别为+q1-q2A用绝缘细线L1悬挂于O点,AB间用绝缘细线L2相连。整个装置处于水平方向的匀强电场中,AB处于平衡状态。请回答如下问题:

(1)匀强电场方向水平___________选填“向左”或“向右”);

(2)q1______q2选填“>”、“=”或“<”),理由是______________

【答案】向左 > AB整体作为研究对象,整体受向下重力、细线L1斜向右上方拉力,由于整体处于平衡状态,可判断所受电场力水平向左,所以整体带正电,则q1大于q2

【解析】

(1)由于A球带正电且向左偏,B球带负电且向右偏,可知,匀强电场方向为水平向左;(2)AB整体作为研究对象,整体受向下重力、细线L1斜向右上方拉力,如图所示:

由于整体处于平衡状态,可知:,即

练习册系列答案
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【题目】(1)获得阴极射线,一般采用的办法是加热灯丝,使其达到一定温度后溅射出电子,然后通过一定的电压加速。已知电子质量为m,带电量为e,加速电压为U,若溅射出的电子初速度为0,试求加速之后的阴极射线流的速度大小v

(2)实际问题中灯丝溅射出的电子初速度不为0,且速度大小满足某种分布,所以经过同一电压加速后的电子速度大小就不完全相同。但可以利用电场和磁场对电子的共同作用来筛选出科学研究所需要的特定速度的电子。设计如图所示的装置,上下极板接电源的正负极,虚线为中轴线,在装置右侧设置一个挡板,并在与中轴线相交处开设一个小孔,允许电子通过。调节极板区域内电场和磁场的强弱和方向,使特定速度的电子沿轴线穿过。请在图中画出满足条件的匀强磁场和匀强电场的方向。

(3)为了确定从上述速度选择装置射出的阴极射线的速度,可采用如图所示的电偏转装置(截面图)。右侧放置一块绝缘荧光板,电子打在荧光板上发光,从而知道阴极射线所打的位置。现使荧光板紧靠平行极板右侧,并将其处于两板间的长度六等分端点和等分点分别用abc、……表示。

偏转电极连接一个闭合电路,将滑线变阻器也六等分,端点和等分点分别用ABC、……表示。已知电子所带电量e = 1.6×10-19C,取电子质量m = 9.0×10-31kg,板间距和板长均为L,电源电动势E = 120V。实验中发现,当滑线变阻器的滑片滑到A点时,阴极射线恰好沿中轴线垂直打到d点;当滑片滑到D点时,观察到荧光屏上f点发光。忽略电源内阻所有导线电阻电子重力以及电子间的相互作用。请通过以上信息计算从速度选择装置射出的阴极射线的速度大小v0

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