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(15分)如图(甲)所示,A、B是真空中平行放置的金属板,加上电压后,它们之间的...

(15分)如图(甲)所示,A、B是真空中平行放置的金属板,加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场,A、B两板间距离 d=15cm。今在A、B两板间加上如图(乙)所示的交变电压,周期为T=1.0×10-6s 。t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=1080V,一个荷质比 q/m=1.0×108C/Kg的带负电的粒子在t =0的时刻从B板附近由静止开始运动,不计重力,问(1)当粒子的位移为多大时,粒子的速度第一次达到最大?最大速度为多大?(2)粒子撞击极板时的速度大小?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)S= 4cm ;V=2.4×10-5 m/s (2)×105m/s 【解析】(1)粒子经过T/3时第一次达到最大速度,S= =4cm ;V==2.4×10-5 m/s  (2)0至T/3时间内,粒子向A板加速4 cm; T/3至2T/3时间内,粒子向A板减速4 cm;2T/3至5T/6时间内,粒子向B板加速1 cm;5T/6至T时间内,粒子向A板减速1 cm,一个周期内前进的位移为6 cm。两个完整的周期后粒子前进的位移为12 cm,距A板还剩余3 cm,因此,粒子撞击极板时的速度即为由初速为0,经过3 cm加速的末速度,大小为×105m/s 。
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(12分)如图所示,两块平行金属板AB带有等量异种电荷,竖直固定在光滑绝缘的小车上,小车的总质量为M,整个装置静止在光滑的水平面上。质量为m、带电量为q的小球以初速度v0沿垂直金属板的方向从B板底部小孔射入,且恰好不与A板相碰,求AB金属板间的电势差?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(15分)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×107kg,电量

q=1.0×1010C,AB相距L=20cm。(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由。

(2)电场强度的大小和方向?

(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?

 

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(10分)在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为1.0×104C,质量为2.5×103kg的物体在光滑水平面上沿着x轴方向做直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以米为单位,t以秒为单位。从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少?克服电场力做的功是多少?

 

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如图中所示虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨迹。小球在a点的动能等于20ev,b点的动能等于2ev。若取c点为零电势点,则当这个带电小球的电势能等于6eV时(不计重力和空气阻力),它的动能等于

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.16 ev          B.8 ev

C.6 ev           D.4 ev

 

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两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半,可采用的办法有

A.两板的电量加倍,而距离变为原来的4倍

B.两板的电量加倍,而距离变为原来的2倍

C.两板的电量减半,而距离变为原来的4倍

D.两板的电量减半,而距离变为原来的2倍

 

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