电场补充上课讲义.docVIP

带电粒子在电场中的运动 1一对称的“∧”绝缘玻璃管竖直放置，匀强电场方向向上，场强为E，有一个质量为m的带电量为+q的的小球，在管子内由A点开始由静止运动，小球与管子之间的摩擦因数为μ，小球直径略小于管子内径，管子AB长为L，小球与管子在B处作用没有能量损失，管子与水平面之间的夹角为θ。且qE＞mg，求由A点开始运动小球走的总路程 2、如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔。有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求： （1）三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量； （2）两极板间的电压； （3）小球在运动过程中的最大速率。 3、有带电平行板电容器竖直放置，如图示。板间距d=0.1m、板间电势差U=1000V。现从A处以速度vA=3m/s水平向左射出一带正电的小球（质量m=0.02g、电量为q=10-7C）经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处，（g=10m/s2）求： （1）分别从水平方向和竖直方向定性分析小球从A到B的过程中，小球的运动情况？ （2）A、B间的距离？ 4、为示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l＝4.0 cm，板间距离d＝1.0 cm，板右端荧光屏距离L＝18 cm。由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6×107 m／s的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子由阴极逸出时的初速度、电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，已知电子的电荷量e＝1.6×10-19 C，质量m＝91×10-30 kg。 （1）求加速电压U0的大小（2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在竖直偏转电极上的电压； （3）在偏转电极上加u＝40 sin100πt（V）的交变电压，电子打在荧光屏的长度5、整个装置图如图所示，在光滑绝缘水平面上固定一坚直的表面光滑的档板，ABCD为档板与水平面的交线，其中ABC为直线，CD为半径R=4.0cm的圆弧，C点为AC直线与CD圆弧的切点。整个装置置于真空中两有界的与水平面平行的匀强电场中，MN为两电场的分界面与水平面的交线，且MN垂直AB，在MN的左侧有一沿AB方向均强大小为E1=5.0×105V/m的匀强电场，在MN的右侧有一沿MN方向均强大小为E2=1.0×107V/M匀强电场。质量m2=4.0×10－2kg的不带电金属小球静置于C点，电量为q=+2.0×10－6C、质量为m1=4.0×10－2kg的小球Q自A点静止释放（P、Q两金属球的大小完全相同）。已知AB=0.5m，BC=1.20m，cos10°=0.985，，简谐振动的周期公式为为振子的质量，k是回复力与位移大小的比值且为常数。试求P、Q两球在距A点多远处第二次相碰（不计碰撞时机械能损失和电荷间的相互作用力，结果取三位有效数字）. 6如图所示，在长为L的细绳一端系有一个带电小球，绳的另一端固定于O点，沿水平方向有一个匀强电场， 带电小球所受电场力是其重力的1/3。现在为使小球能在平行与电场线的竖直平面内恰好做圆周运动，小球在最低点A处至少应有多大的水平速度？ 7、如图所示,AB为竖直墙壁，A点和P点在同一水平面上。空间存　在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从P点以速度向A抛出，结果打在墙上的C处。若撤去电场，将小球从P点以初速v/2向A抛出，也正好打在墙上的C点。求： （1）第一次抛出后小球所受电场力和重力之比 （2）小球两次到达C点时速度之比 8．在绝缘水平面上放一质量的带电滑块A，所带电荷．在滑块A的左边处有一个不带电的绝缘滑块B，滑块B的质量，B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态，弹簧原长．如图10-17所示，在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场，电场强度的大小，滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞，设碰撞时间极短，碰撞后两滑块结合在一起时共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内)，此时弹性势能，两滑块始终没有分开，两滑块的体积大小不计．与水平面间的动摩擦因数均为，g取．求： (1)两滑块碰撞后刚结合在一起时的共同速度； (2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离 9、静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点0.40m，两板间有方向由B指向A，大小为E＝1.0×103N/C的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v0＝2.0 m/s，质量m＝5.0×10－15kg、带电量为q＝－2.0×10－16C．微粒的重力和所