如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图,左端加速电极M、N间的电压为,中间速度选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场的场强,两板电压,两极板间的距离D=2cm,选择器右端是一个半径R=20cm的圆筒,可以围绕竖起中心轴顺时针转动,筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔至。圆筒内部有竖直向下的匀强磁场,一电荷量为、质量为的带电粒子,从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器,圆筒不转时,粒子恰好从小孔射入,从小孔射出,若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收,求:
(1)加速器两端的电压的大小;
(2)圆筒内匀强磁场的大小并判断粒子带正电还是负电;
(3)要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出(如从进入出),则圆筒匀速转动的角速度多大?
如图所示,一质量为、带电荷量为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角,小球在运动过程中电荷保持不变,重力加速度
(1)判断小球带何种电荷;
(2)求电场强度E的大小;
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求小球运动的加速度a;
有一节干电池,电动势大约为1.5V,内阻约为1.0Ω,实验小组的同学们为了比较准确地测出该电池的电动势和内阻,他们在老师的支持下得到了以下器材:
A.电压表V(15V,10kΩ)
B.电流表(量程3.0mA,内阻)
C.电流表(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器(0~20Ω,10A)
E.滑动变阻器(0~100Ω,1A)
F.定值电阻=990Ω
G.开关S和导线若干
(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______。(填写器材前字母)
(2)请在图中所示虚线框内画出他们采用的实验原理图(标注所选的器材符号)
(3)该小组根据实验设计的实验原理图,如图所示,利用测出的数据绘出的图线(为电流表的示数,为电流表的示数,且的数值远大于的数值)如图所示,则由图线可得被测电池的电动势E=________V,内阻r=_________Ω。(结果保留到小数点后2位)
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧,一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是
A.小球一定能从B点离开轨道
B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
D.小球到达C点的速度可能为零
如图所示,在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹角45°角的匀强电场,将一质量为m,带电量为q的小球,以某一初速度从O点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程,且小球通过点P(,),已知重力加速度为g,则
A. 电场强度的大小为
B. 小球初速度的大小为
C. 小球通过点P时的动能为
D. 小球从O点运动到P点的过程中,电势能减少
如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电油滴被固定于电容器中的P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则
A.平行板电容器的电容将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减小
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变