如图所示,水平绝缘光滑的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径.在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度
.现有一电荷量
,质量
的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取
.试求:
(1)带电体在圆形轨道C点的速度大小.
(2)PB间的距离
(3)D点到B点的距离.
(4)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.(结果保留3位有效数字)
如下图,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4 kg,电荷量q=5×10-5 C的带正电粒子静止于两板的正中央,已知两板间距离为20 cm,g=10 m/s2,求:
(1)两板间匀强电场的场强大小;
(2)两板间的电势差;
(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半,使带电粒子从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间粒子撞到板上.
如右图所示,在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场中,A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q=-1.5×10-8 C的点电荷由A点移到B点,克服电场力做了4.2×10-5 J的功.
(1)试确定两板所带电荷Q1、Q2的电性;
(2)若已知A点电势φA=800 V,|AB|=1 cm.试求B点电势φB和电场强度的大小和方向.
如右图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将1×10-6 C的负电荷由A点沿水平线移至B点,电场力做了2×10-6 J的功,A、B间的距离为2 cm.问:
(1)匀强电场场强多大?方向如何?
(2)A、B两点间的电势差多大?若B点电势为1 V,A点电势为多少?
如右图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场线方向,bc和电场线方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2×10-7 J求:
(1)匀强电场的场强E.
(2)电荷从b移到c,电场力做功W2.
(3)a、c两点间的电势差Uac.
如右图所示是一匀强电场,已知场强E=2×102 N/C,现让一个带电荷量q=-4×10-8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点,M、N间的距离x=30 cm.试求:
(1)电荷从M点移到N点电势能的变化.
(2)M、N两点间的电势差.