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如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。

某同学是这样分析求解的:
两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 观察电容器的充、放电现象 力矩的平衡条件
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杠杆的动力臂L1为2米,阻力臂L2为0.2米,若阻力F2为300牛,求杠杆平衡时的动力F1

如图2所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A点时,速度vA的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用,试计算:

(1)小球运动达到最大速度的位置(半径与竖直方向成的角度θ用字母表示)
(2) 速度vA的大小;
(3)小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力。

(10分)如图所示,匀强电场的电场强度为E,一带电小球质量为m,轻质悬线长为l,静止时悬线与竖直方向成30°角.

(1)小球带何种电荷,电荷量是多少?
(2)若将小球拉到悬点正下方由静止释放,小球通过原平衡位置时的速度大小是多少?

(10)如图所示,有一电子(电量为e、质量为m)经电压U1加速后,沿平行金属板A、B中心线进入两板,A、B板间距为d、长度为L, A、B板间电压为U2,屏CD足够大,距离A、B板右边缘 =2L,AB 板的中心线过屏的中心且与屏垂直。试求(要求有推导过程)


(1)电子离开偏转电场时的偏移角度
(2)电子束打在屏上的位置到屏中心间的距离。

如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,把电荷量C的点电荷由A点移动到B点,电场力做功J,再由B点移到C点电荷克服电场力做功J,取B点的电势为零,
求(1)A、C两点的电势 (2)场强的方向.

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