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  (10)如图15所示,两平行金属板A.B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN.PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN.PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?

(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹.

(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.

 

 

 

 

 

 

 (1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(侧向位移):

y===0.03m=3cm       (1分)

带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与PS线交于a,设a到中心线的距离为Y. Y=4y=12cm   (2分)

(2)第一段是抛物线.第二段必须是直线.第三段是圆.       (3分)

(3)带电粒子到达a处时,带电粒子的水平速度:υx=υ0=2×106m/s   竖直速度:m/s所以υ=2.5×106 m/s,             (2分)

可以证明出速度方向垂直于Oa.由题的描述:粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,由此可以做出判断:该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动.Q带负电.半径cm (2分)  Q=1.04×10-8C (2分)

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(10分)如图15所示,一根长L=2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A.B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,质量m=10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,求:

  

(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;

(2)则小球从B点射出时的速度。(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;
(2)则小球从B点射出时的速度。(取g="10" m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;

(2)则小球从B点射出时的速度。(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?

(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹.

(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.

 

 

 

 

 

 

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