如圖9-17所示，把一個(gè)帶負(fù)電荷q的小球用細(xì)線懸掛在兩塊面積很大的豎直平行板間的O點(diǎn).小球質(zhì)量m=2 g，懸線長(zhǎng)L=6 cm，兩板間距離d=8 cm.當(dāng)兩板間加上U=2×10³ V的電壓時(shí)，小球自懸線水平的B點(diǎn)由靜止開始向下運(yùn)動(dòng).到達(dá)O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)時(shí)的速度剛好為零，以后一直在A、B間來回?cái)[動(dòng).取g=10 m/s².求：

圖9-17

（1）小球所帶的電荷量；

（2）擺動(dòng)過程中小球的最大速度.

 

如圖9-14所示，真空室中電極K發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過U₀=1 000 V的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入.A、B板長(zhǎng)l=0.20 m，相距d=0.020 m，加在A、B兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的Ut圖線如圖9-15所示.設(shè)A、B間的電場(chǎng)可看作是均勻的，且兩板外無電場(chǎng).在每個(gè)電子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視作恒定的.兩板右側(cè)放一記錄圓筒，筒在左側(cè)邊緣與極板右端距離b=0.15 m，筒繞其豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期T=0.20 s，筒的周長(zhǎng)C=0.20 m，筒能接收到通過A、B板的全部電子.

圖9-14

圖9-15

圖9-16

（1）以t=0時(shí)（見圖9-15，此時(shí)U=0）電子打到圓筒記錄紙上的點(diǎn)作為xy坐標(biāo)系的原點(diǎn)，并取y軸豎直向上.試計(jì)算電子打到記錄紙上的最高點(diǎn)的y坐標(biāo)和x坐標(biāo).（不計(jì)重力作用）

（2）在給出的坐標(biāo)紙（圖9-16）上定量地畫出電子打到記錄紙上的點(diǎn)形成的圖線.

如圖9-13所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn).M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，∠MOA=45°.環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg，且小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零.試確定小球經(jīng)過A、B、C、D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能各是多少？

圖9-13

長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在距左端R處，如圖9-12所示，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小等于___________，方向___________.

圖9-12

有一絕緣空心金屬球A，帶有4×10^-6 C的正電荷，一個(gè)有絕緣柄的金屬小球B，帶有2×10^-6 C的負(fù)電荷.若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸，如圖9-11所示，則B球上電荷量為_________ C，A球上電荷量為________C，分布在__________.

圖9-11

如圖9-10所示，有一半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)豎直地固定在水平桌面上，同時(shí)加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E.在此絕緣圓環(huán)上套著一個(gè)小圓環(huán)，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電荷.讓小圓環(huán)由頂端A從靜止開始下滑，當(dāng)下滑了圓周長(zhǎng)到達(dá)位置B時(shí)，小圓環(huán)的速度大小為_____________；當(dāng)下滑圓周長(zhǎng)到達(dá)C處時(shí)，小圓環(huán)的速度大小為_______________.

圖9-10

如圖9-9所示，在絕緣水平面上固定兩個(gè)等量同種電荷P、Q，在PQ連線上的M點(diǎn)由靜止釋放一帶電滑塊，滑塊會(huì)由靜止開始一直向右運(yùn)動(dòng)到PQ連線上的另一點(diǎn)N而停下，則以下說法正確的是（    ）

圖9-9

A.滑塊受到的電場(chǎng)力一定是先減小后增大

B.滑塊的電勢(shì)能一直減少

C.滑塊的動(dòng)能與電勢(shì)能之和可能保持不變

D.NQ間距一定大于PM間距

一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小球的加速度大小為g，阻力不計(jì)，關(guān)于小球在下落h的過程中能量的變化，以下說法中正確的是（    ）

A.動(dòng)能增加了mgh                        B.電勢(shì)能增加了mgh

C.機(jī)械能減少了mgh                    D.重力勢(shì)能減少了mgh

有一正點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力作用從靜電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，它沿直線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，動(dòng)能E_k隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖9-7所示，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布應(yīng)是下圖9-8中的（    ）

圖9-7

圖9-8

如圖9-6所示，在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，一個(gè)帶電體運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線表示，不計(jì)重力，它經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能分別為ε_M和ε_N，動(dòng)能分別為E_kM和E_kN，則（    ）

圖9-6

A.ε_M＞ε_N，E_kM＜E_kN                    B.ε_M＜ε_N，E_kM＜E_kN

C.ε_M＜ε_N，E_kM＞E_kN                    D.ε_M＞ε_N，E_kM＞E_kN