如图甲所示,平行金属板A、B相距d,板间加有如图乙所示的电压,其中U0已知,A板上小孔O处有一静止的带电粒子,其电荷量为q、质量为m,从t=0时刻起被AB板间的电场加速向B板运动,途中由于电场反向,又向A返回(板间距离为d,电压周期为2 T).
(1)为使t=2 T时粒子刚好回到O点,Ux、U0的比值应满足什么条件;
(2)当Ux、U0满足(1)中关系时,粒子返回O点时动能多大.
如图所示,荷质比=1.25×103 C/kg的粒子形成的粒子束以速度v0=4×103 m/s从两极板正中间水平射入偏转电场,射出后到达右侧屏幕上能形成亮斑.形成偏转电场的两极板间距d=0.1 m,长l=0.4 m.屏幕距极板右边缘距离s=0.2 m.初始时,两极板间电压为零,屏幕上亮斑位置记为O点.当两板间的电压缓慢增大时,亮斑会渐渐移动,新位置记为.则
(1)当电压达到400 V时,O距离多大;
(2)O距离最大时,两极板间电压多大?
匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形,如图所示,电场强度方向平行于纸面,具有初速度的电子在静电力作用下从B到A动能减少Ek0,质子在静电力作用下从C到A动能增加Ek0,求匀强电场的电场强度.(重力不计)
如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≤Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为.求:
(1)小球从A→B过程中静电力做的功;
(2)A、C两点的电势差.
在光滑绝缘的水平桌面上有两个带电小球1和2,质量分别为m1和m2,所带电荷量分别为q1和q2,欲使这两个带电小球距离为L并保持相对静止,可使两个小球绕连线上一点做匀速圆周运动,求两球做圆周运动的周期.
如图所示,计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器.该电容器的电容可用公式C=ε计算,其中常量ε=9.0×10-12 F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号.那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?
如图所示,质量为m、带电荷量为+q的微粒以初速度v0竖直向上射入两带电平行板间水平向右的匀强电场中,微粒垂直打到右极板上,已知ab=bc,a为连线两板的中点.则微粒打到右极板时的速率vc及两极板间的电势差为多少?
如图所示,在真空中有两块很大的平行金属板A和B,A板接地,B板的电势为+,两板间的距离为d,在A板的内侧涂有荧光物质.在B板的中央P处有一离子源,它不断地向各个方向发射质量为m、初速率为v、电荷量为q的正离子.这些离子打在A板的内侧时发出荧光,求A板上发出荧光的面积大小.(忽略离子的重力)
某物理工作者设计了一个测量电场强度的实验,用已知的质量为m、带电量为q的正粒子,令其垂直电场方向进入一区域为矩形abcd的电场,如图所示,电场方向与ad平行且竖直向上,粒子第一次是在靠近矩形的下边进入的,而恰好从b点飞出.然后,保持电场强度大小不变,让方向变得相反,再令粒子以同样的速度从靠近上边ab垂直进入电场,则正好从下边dc的中点e处飞出.试根据以上信息求出电场强度.
(改编)飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析.如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器.已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L.不计离子重力及进入a板时的初速度.则:
(1)若a、b间的电势差为U1,在M、N间加上适当的电势差U2,使离子到达探测器.求离子到达探测器的全部飞行时间;
(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的大小关系.