如圖所示,一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,其環(huán)面固定在水平面上,方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行,環(huán)上穿有一電荷量為+q 的小球,可沿圓環(huán)做無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng),若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度方向恰與電場(chǎng)方向垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)力的作用。小球沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng),且qE=mg,求小球運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),對(duì)環(huán)的作用力最大?最大作用力為多大?
B處對(duì)環(huán)的作用力最大 qE
在A點(diǎn)有qE= mv12/r①,(3分)
A到B過(guò)程由動(dòng)能定理得qE×2r=mv22mv1②,(3分)
在B點(diǎn)水平方向上有N1qE= mv22/r,(3分)
豎直方向上有N2 = mg④,(2分)
在B處對(duì)環(huán)的作用力最大,最大作用力為N = =qE
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線與Ox軸重合,取O點(diǎn)電勢(shì)為零,Ox方向上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的規(guī)律如圖所示.若在O點(diǎn)由靜止釋放一電子,電子僅受電場(chǎng)力的作用,則
該電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向
B.該電場(chǎng)線可能是等量異種電荷產(chǎn)生的
C.電子的速度先減小后增大
D.電子的加速度先逐漸減小后逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為的兩平行極板,如圖甲所示,加在極板A、B間的電壓作周期性變化,其正向電壓為,反向電壓為,
電壓變化的周期為2r,如圖乙所示.在t=0時(shí),極板B附近的一個(gè)電子,質(zhì)量為m、電荷量為e,受電場(chǎng)作用由靜止開始運(yùn)動(dòng).若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子未碰到極板A,且不考慮重力作用.
(1)若,電子在0—2r時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板,求應(yīng)滿足的條件;
(2)若電子在時(shí)間內(nèi)未碰到極板B,求此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子速度隨時(shí)間t變化的關(guān)系;
(3)若電子在第個(gè)周期內(nèi)的位移為零,求k的值。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)電壓U的加速電場(chǎng)加速后,哪種粒子的速度最大(   )
A.質(zhì)子B.氚核C.α粒子D.鈉離子Na+

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題



A.小球一定帶正電B.qE>mg
C.小球一定帶負(fù)電D.qE<mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在方向水平向右、大小為E=6×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)光滑的絕緣平面。一根絕緣細(xì)繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙,甲的質(zhì)量為m1=2×10-4kg,帶電量為q1=2×10-9C,乙的質(zhì)量為m2=1×10-4kg,帶電量為q2=-1×10-9C。開始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊,t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂,不計(jì)滑塊間的庫(kù)侖力。試求:

(1)細(xì)繩斷裂前,兩滑塊的加速度。
(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,乙的電勢(shì)能增量的最大值。
(3)當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí),甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖1-4-20所示,在場(chǎng)強(qiáng)E=104 N/C的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一根長(zhǎng)L=15 cm的細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一個(gè)質(zhì)量m=3 g,帶電荷量q=2×10-6 C的小球,當(dāng)細(xì)線處于水平位置時(shí),小球從靜止開始釋放,則小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度是多大.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成,如圖14甲所示。電子槍具有釋放電子并使電子聚集成束以及加速的作用;偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn);電子束打在熒光屏上形成光跡。這三部分均封裝于真空玻璃殼中。已知電子的電荷量=1.6×10C,質(zhì)量=0.91×10kg,電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì),不考慮相對(duì)論效應(yīng)。

(1)電子槍的三級(jí)加速可簡(jiǎn)化為如圖14乙所示的加速電場(chǎng),若從陰極逸出電子的初速度可忽略不計(jì),要使電子被加速后的動(dòng)能達(dá)到16×10J,求加速電壓為多大;
(2)電子被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),若只考慮電子沿Y(豎直)方向的偏轉(zhuǎn)情況,偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)=4.0cm,兩板間距離=1.0cm,極板右端與熒光屏的距離=18cm,當(dāng)在偏轉(zhuǎn)電極上加的正弦交變電壓時(shí),如果電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度,求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長(zhǎng)度;
(3)如圖14甲所示,電子槍中燈絲用來(lái)加熱陰極,使陰極發(fā)射電子。控制柵極的電勢(shì)比陰極的電勢(shì)低,調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓,可控制通過(guò)柵極電子的數(shù)量,F(xiàn)要使打在熒光屏上電子的數(shù)量增加,應(yīng)如何調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓。
電子槍中、三個(gè)陽(yáng)極除了對(duì)電子加速外,還共同完成對(duì)電子的聚焦作用,其中聚焦電場(chǎng)可簡(jiǎn)化為如圖14丁所示的電場(chǎng),圖中的虛線是該電場(chǎng)的等勢(shì)線。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明聚焦電場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)電子的聚焦作用。

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