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光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m 的带电小球从槽的...

光滑绝缘半球槽的半径为R,处在水平向右的匀强电场中,一质量为m 的带电小球从槽的右端A (与球心等高)无初速度沿轨道滑下,滑到最低点B ,球的速度为。求:

(1) 小球从A B 的过程中受到的电场力做的功

(2)电场力的大小

(3)带电小球在滑动过程中的最大速度。

 

(1) -mgR (2) mg(3) 【解析】 设小球运动到最底位置B时速度为v,小球从A处沿槽滑到最底位置B的过程中,根据动能定理结合向心力公式联立方程即可求解;小球在滑动过程中最大速度的条件:是小球沿轨道运动过程某位置时切向合力为零,设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为θ,根据几何关系及动能定理即可求。 【解析】 (1) 设电场力大小为F,做功为W,由题意,小球从A 处沿槽滑到最低位置B 的过程中, 根据动能定理 由以上两式得,电场力做负功,说明电场力方向水平向右 (2)电场力的大小 (3)小球在滑动过程中最大速度的条件是小球沿轨道运动到某位置时切向合力为零。 设此时小球和圆心间的连线与竖直方向的夹角为θ,如图, 小球由A 处到最大速度位置的过程中 得  
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如图所示,水平放置的平行板电容器与某一电源相连,它的极板长L0.4 m,两板间距离d4×103 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下极板的正中央,已知微粒质量为m4×105 kg,电荷量q=+1×108 Cg10 m/s2。求:

1)微粒入射速度v0为多少?

2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?

 

 

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如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束由相同微粒组成的带正电粒子流,以相同的初速度V0从两板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一个微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒质量m=2×10-6kg,电量q=l×10-8C,电容器电容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整个装置处在真空中。求:

(1)第一颗微粒落在下板离端点A距离为O点,微粒射人的初速度V0应为多大? 

(2)以上述速度V0射入的带电微粒最多能有多少个落在下极板上?

 

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如图所示,与直角三角形ABC平行的平面内有一匀强电场,若规定A点的电势为零,则B点的电势为3V,C点的电势为6V.现将一带电粒子从A点沿垂直于电场线的方向以v0=×103m/s的速度抛出,粒子恰好能过C点。已知三角形AB边的长度为 cm,ACB=30°,不计粒子的重力。求:

(1)该匀强电场的场强E的大小;

(2)从A点抛出的带电粒子的比荷。

 

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如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向,NO沿竖直方向,AB为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球。用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态。现将A球沿水平向左方向缓慢移动一小段距离后,AB两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,AB两小球间的库仑力________A球对MO杆的压力________。(选填变大”、“变小不变”)

 

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如图,在真空中有两个等量的正电荷q1q2,分别固定于A、B两点,DCAB连线的中垂直线,C点在AB上,将一正电荷q3由无穷远处沿中垂直线移到C点的过程中,q3的电势能将________,q3所受的电场力大小的变化是________

 

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