真空中两个静止点电荷相距10cm.它们之间相互作用力大小为9×10-4N.当它们合在一起时,成为一个带电量为3×10-8C的点电荷.问原来两电荷的带电量各为多少?某同学求解如下:
根据电荷守恒定律: (1)
根据库仑定律:
以 代入(1)式得:
解得
根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的问题并给出正确的解答.
答案
题中仅给出相互作用力的大小,两点电荷可能异号,按电荷异号计算.
由
得 ①
由此解得 ②
③
在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点.把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放.已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ(如图).求小球经过最低点时细线对小球的拉力为多少?
如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000伏的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入.A、B板长l=0.20米,相距d=0.020米,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示.设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场.在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的.两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15米,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20秒,筒的周长s=0.20米,筒能接收到通过A、B板的全部电子.
(1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上.试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标.(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线.
图1
图2 图3
A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m。在库仑力作用下,B由静止开始运动。已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a。经过一段时间后,B的加速度变为a/4,此时A、B间的距离应为_____。已知此时B的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为_____。
在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg电量q=1.0×10-10C的带正电小球,静止在O点以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxr现突然加一沿x轴正方向,场强大小E=2.0×106v/m的匀强电场,使小球开始运动经过1.0s,所加电场突然变为沿y轴正方向,场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场再经过1.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。
求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。
图1为示波器面板,图2为一信号源。
(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的端与示波器面板上的 接线柱相连,端与 接线柱相连。
(2)若示波器所显示的输入波形如图3所示,要将波形上移,应调节面板上的 旋钮;要使此波形横向展宽,应调节 旋钮;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调节 旋钮。
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