示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形.它的工作原理等效成下列情况:如图所示,真空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板,A、B间的中心线射入板中.板长L,相距为d,在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀.在每个电子通过极板的极短时间内,电场视作恒定的.在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交.当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回到初始位置,然后重新做同样的匀速运动.(已知电子的质量为m,带电量为e,不计电子重力)求:
(1)电子进入AB板时的初速度;
(2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,图乙中电压的最大值U0需满足什么条件?
(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,①荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?②计算这个波形的最大峰值和长度.③并在如图丙所示的x-y坐标系中画出这个波形.
如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
⑴匀强电场场强E的大小;
⑵粒子从电场射出时速度ν的大小;
⑶粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
从20m高处以15m/s的速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,g=10m/s.求:
(1)物体在空中运动的时间多长;
(2)物体落地点离抛出点的水平距离s为多大。
广州和长春处在地球不同的纬度上,试比较这两地的建筑物随地球自转时角速度 线速度的大小关系。
如图,P点的坐标为,Q点的坐标为
,平行板电容器AB、CD两带电板平行于x轴,上板带正电,板长为
,两板间的距离为
,现有一质量为m,电量为+q的带电粒子从P点以初速度大小
垂直于y轴射入第一象限,欲使这个粒子从Q点射出,且有最大的偏转角,需将电容器平移至第一象限的适当位置,不计粒子的重力,求
(1)粒子从P点运动到Q点的时间;
(2)电容器平移至第一象限后上板左端A点的坐标位置(忽略板的厚度)
(3)电容器两板的电压U值为多少?
竖直面内的矩形金属线框ABCD由单位长度阻值r0=0.4Ω/m的导线围成,边长分别为AB=a,BC=2a,且a=1m,在线框的左半部分有垂直于线框平面向外的匀强磁场,当磁感应强度随时间均匀增大时,与CD两点相连的电容器中的带电粒子恰好处于悬浮状态,带电粒子所带电量的绝对值为q=10-6C,质量为m=10-8Kg,电容器两水平带电板的距离为d,且d=,已知重力加速度为g=10m/s2,求:
(1)带电粒子的电性;
(2)磁感应强度随时间的变化率;
(3)电路的总功率为多少?