如下图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E。右侧为沿y轴负方向的匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:
(1)CO间的距离d;
(2)粒子通过B点的速度大小.
一质量为m1=1 kg、带电量为q=0.5 C的小球M以速度v=4.5 m/s自光滑平台右端水平飞出,不计空气阻力,小球M飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,圆轨道ABC的形状为半径R<4 m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,在过A点的竖直线OO′的右边空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E=10 V/m.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2)求:
(1)小球M经过A点的速度大小vA;
(2)欲使小球M在圆轨道运动时不脱离圆轨道,求半径R的取值应满足什么条件?
如图所示电路中,,
,
,
。当开关S1闭合、S2断开,电路稳定时,电源的总功率为2W,当开关S1、S2都闭合,电路稳定时,电源的总功率为4W,求:
(1)电源电动势E和内电阻r;
(2)当S1、S2都闭合时电源的输出功率及电源内部产生的热功率;
(3)当S1闭合,分别计算在S2闭合与断开时,电容器所带的电荷量各为多少?
如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:
(1)匀强电场的场强的大小;
(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。
如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d =" 0.004" m,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.求
(1)为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之内,则微粒入射速度v0应为多少?
(2)以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上?
(12分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm。电源电动势E=24V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。
当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,两平行金属板A、B间的电压是多少?
若小球恰能到达A板,则滑动变阻器接入电路的阻值应为多大?(取g="10" m/s2)