(16分)如图10所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角θ=53°,绳长为l,B、C、D到O点的距离均为l,BD水平,OC竖直.BO=CO=DO=l.
(1)将小球移到B点,给小球一竖直向下的初速度vB,小球 图10
到达悬点正下方C点时绳中拉力恰等于小球重力,求vB的大小.
(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,求:小球首次经过悬点O正下方时的速率.(计算结果可带根号,取sin53°=0.8)
一平行板电容器两极板间距为d,极板面积为S,电容为,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间 ( )
A.电场强度不变,电势差变大
B.电场强度不变,电势差不变
C.电场强度减小,电势差不变
D.电场强度减小,电势差减小
平行板间有如图1所示的周期性变化的电压.重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.在图2所示的图象中,能正确定性描述粒子运动的速度图象的是 ( )
图1
图2
.如图3所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m
的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域,刚好通过竖
直平面中的P点,已知连线OP与初速度方向的夹角为45°,则此带电
小球通过P点时的动能为 ( ) 图3
A.mv02 B.mv02 C.2mv02 D.mv02
示波管是一种多功能电学仪器,它的工作原理可以等效成下列情况:如图4所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板间.金属板长为L,相距为d,当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点.已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力,下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是 ( )
图4
A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小
如图5所示,静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入
平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使
U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该 ( )
A.使U2加倍
B.使U2变为原来的4倍 图5
C.使U2变为原来的倍
D.使U2变为原来的1/2
有三个质量相等的分别带有正电、负电和不带电的微粒,从极板左侧
中央以相同的水平初速度v先后垂直场强方向射入,分别落到极板A、
B、C处,如图6所示,则下列说法正确的有 ( )
A.落在A处的微粒带正电,B处的不带电,C处的带负电 图6
B.三个微粒在电场中运动时间相等
C.三个微粒在电场中运动的加速度aA<aB<aC
D.三个微粒到达极板时的动能EkA>EkB>EkC
如图7所示,从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动,指出下列对电子运动的描述中哪项是正确的(设电源电动势为E) ( )
A.电子到达B板时的动能是Ee
B.电子从B板到达C板动能变化量为零
C.电子到达D板时动能是3Ee 图7
D.电子在A板和D板之间做往复运动
如图8所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( ) 图8
A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N
以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间
电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图9所示,不考虑电荷的
重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是 ( )
A.两电荷的电荷量可能相等
B.两电荷在电场中运动的时间相等
C.两电荷在电场中运动的加速度相等 图9
D.两电荷离开电场时的动能相等