在光滑的绝缘水平面上,A、B两球(可以看成质点)位于x轴上,A球带电,B球不带电,开始时B球静置于场强为E=1×103 N/C的水平匀强电场的边缘(如图1所示),A球从原点开始经过2s后恰好与B碰撞,碰后合为一体在电场中运动,A、B系统的动能与坐标的部分关系如图2所示,则:
(1)碰前A球的速度有多大?
(2)A、B两球质量分别为多少?
(3)请指出A球带什么电性?并计算A球所带电量为多少?
飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比
,如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管
,可测得离子飞越
所用时间
。改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为
(方向如图)的匀强电场区域
,在电场的作用下离子返回
端,此时,测得离子从
出发后飞行的总时间
,(不计离子重力)
⑴忽略离子源中离子的初速度,①用
计算荷质比;②用
计算荷质比。
⑵离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为
的离子在
端的速度分别为
和
,在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差
,可通过调节电场
使
。求此时
的大小。
两块竖直放置的平行金属大平板A、B,相距d,两极间的电压为U,一带正电的质点从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中某点N点时,速度变为水平方向,大小仍为V0,如图所示.求M、N两点问的电势差.(忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响)
如图所示,一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场.已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到B端恰好相对静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止.求:
⑴物块所带电荷的性质.
⑵匀强电场场强的大小
如图所示,由电源、定值电阻和滑动变阻器
构成一闭合电路,一粒子加速枪并接在
两端,在加速枪口
正上方
处的
点真空区域有一固定的点电荷,带电量为
。现有质量和带电量均不同的两种带负电静止粒子,从加速枪的左端加速后从
点进入
场区域,粒子射入枪口时速度方向垂直于
连线。
(1)试证明若加速电压满足一定条件,两种粒子在
场区域都能做匀速圆周运动。(不计粒子的重力)
(2)当滑动变阻器滑动头在某位置时,射出的带电粒子恰好做匀速圆周运动,若将向左移动一小段距离后,该种粒子从加速枪中射出后的运轨迹变成什么形状?它的周期比圆周运动时长还是短?(只写明最后结论)
如图所示,一束电子从x轴上的A点以平行于y轴的方向射入第一象限区域,射入的速度为v0,电子质量为m,电荷量为e.为了使电子束通过y轴上的B点,可在第一象限的某区域加一个沿x轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E,电场区域沿x轴方向为无限长,沿y轴方向的宽度为s,且已知OA=L,OB=2s,求该电场的下边界与B点的距离.