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在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图2-5所示,现给小球一个垂直于悬线的初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动.试问:

图2-5

(1)小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值是多大?

(2)小球在B点的初速度是多大?

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如图2-4,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电荷量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度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(设地球表面重力加速度为g).则:

图2-4

(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大?

(2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?

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如图2-3所示,平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场,且带正电的极板接地.一质量为 m、电荷量为+q的带电粒子(不计重力)从 x轴上坐标为 x0 处由静止释放.

图2-3

(1)求该粒子在x0处的电势能;

(2)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动过程中,其动能与电势能之和保持不变.

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如图2-2所示,两块竖直放置的平行金属板A、B,两板相距d,两板间电压为U,一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功.(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响,设重力加速度为g)

图2-2

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两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的.一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心.

已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:

(1)极板间的电场强度E;

(2)α粒子在极板间运动的加速度a;

(3)α粒子的初速度v0.

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如图2-1所示是示波器的示意图,竖直偏转电极的极板长L1=4 cm,板间距离d=1 cm.板右端距离荧光屏L2=18 cm,(水平偏转电极上不加电压,没有画出)电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1.6×107m/s,电子电荷量e=1.6×10-19 C,质量m=0.91×10-30 kg.要使电子束不打在偏转电极上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?

图2-1

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竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图2-4-11所示的电路图连接.绝缘线与左极板的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时,电流表的读数为I1,夹角为θ1;当滑片在b位置时,电流表的读数为I2,夹角为θ2,则  (    )

2-4-11

A.θ1<θ2,I1<I2       B.θ1>θ2,I1>I2         C12,I1=I2       D.θ1<θ2,I1=I2

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两块水平放置的平行金属板,带等量异种电荷,一个带电油滴恰悬浮在平行板间,如果使油滴产生大小等于的加速度,两板电荷量应是原来的(    )

A.2倍            B.            C.倍           D.

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两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图2-4-10所示,接通开关S,电源即给电容器充电(    )

2-4-10

A.保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小

B.保持S接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电荷量增大

C.断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小

D.断开S,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大

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如图2-4-9所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则(    )

2-4-9

A.电荷将向上加速运动                    B.电荷将向下加速运动

C.电流表中将有从a到b的电流          D.电流表中将有从b到a的电流

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同步练习册答案