在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC,截面半径为R=0.4m.空间有竖直向下的匀强电场,一个质量m=0.02kg,带电量q=+l.0×l0﹣3 C的小球(可视为质点)以初速度v0=4m/s从A点水平飞人凹槽,恰好撞在D点,D与O的连线与水平方向夹角为θ=53°,重力加速度取g=10m/s2,sin 53°=0.8.cos 53°=0.6,试求:
(1)小球从A点飞到D点所用的时间t;
(2)电场强度E的大小;
(3)从A点到D点带电小球电势能的变化量.
如图,水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场,电场强度大小E=2×106N/C.A板上有一小孔,D为小孔正上方h=32mm处的一点.一带负电的油滴在重力G=3.2×10﹣12N作用下,由D点开始做自由落体运动.当油滴进入电场后,恰好做匀速直线运动.求:(g取10m/s2)
(1)油滴刚进入电场时的速度大小;
(2)油滴所带的电荷量.
(3)在图中标出电场的方向.
美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验.如图,两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止.
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有: .
A.油滴质量m B.两板间的电压U
C.两板间的距离d D.两板的长度L
(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q= (已知重力加速度为g)
(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e= C.
金属导体通电时,导体中自由电子定向移动的方向与电流方向 (选填“相同”或“相反”).一段金属电阻丝的电阻为R,当在它的两端加上电压U时,则在通电时间t内通过金属电阻丝横截面的电子个数为n= .(已知一个电子的电荷量为e)
如图所示,一绝缘细圆环半径为r,其环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与圆环平面平行,环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆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,则速度vA= .当小球运动到与A点对称的B点时,小球对圆环在水平方向的作用力NB= .
如图所示,在E=400V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=4cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uba= V.