如图所示,竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R,下端与光滑绝缘水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中.一质量为m、带电量为+q的物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好通过最高点C,场强大小E<.
试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功.
证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关,且为一常量.
一条长为的丝线穿着两个质量均为
的金属环A和B,将线的两端都系于同一点O(下图),当金属环带电后,由于静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平面上,如不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电量?
一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量,电量
,A、B相距
。(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:
(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。
(2)电场强度的大小和方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
如图所示,在的空间中,存在沿
轴方向的匀强电场
;在
的空间中,存在沿
轴负方向的匀强电场,场强大小也为
。一电子
在
处的P点以沿
轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力。求:
(1)电子的方向分运动的周期。
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离。
如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,,如果在两板正中间有一电子(m=9×10-31kg,e=-1.6×10-19C),沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入,则
(1)电子能否飞离平行金属板正对空间?
(2)如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?
一质量为,带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出。在距抛出点水平距离L处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,管上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场,如图所示,求:
(1)小球初速v0;
(2)电场强度E的大小;
(3)小球落地时动能EK。