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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、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場與圓環(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)速度方向恰與電場方向垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用。小球沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，且qE=mg，求小球運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)，對環(huán)的作用力最大？最大作用力為多大？

B處對環(huán)的作用力最大

qE．

在A點(diǎn)有qE= mv₁²/r①，（3分）
A到B過程由動(dòng)能定理得qE×2r=

mv₂²－

mv₁²②，（3分）
在B點(diǎn)水平方向上有N₁－qE= mv₂²/r③，（3分）
豎直方向上有N₂ = mg④，（2分）
在B處對環(huán)的作用力最大，最大作用力為N =

qE．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，某電場的一條電場線與Ox軸重合，取O點(diǎn)電勢為零，Ox方向上各點(diǎn)電勢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，電子僅受電場力的作用，則
該電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向沿x軸正方向
B．該電場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，受電場作用由靜止開始運(yùn)動(dòng).若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，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 來源：不詳 題型：問答題

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科目：高中物理 來源：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 來源：不詳 題型：問答題

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)過程中，乙的電勢能增量的最大值。
（3）當(dāng)乙的電勢能增量為零時(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 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖1－4－20所示，在場強(qiáng)E＝10⁴ N/C的水平勻強(qiáng)電場中，有一根長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 來源：不詳 題型：問答題

(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

=1.6×10

C，質(zhì)量

=0.91×10

kg，電子所受重力及電子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)，不考慮相對論效應(yīng)。

（1）電子槍的三級加速可簡化為如圖14乙所示的加速電場，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16×10

J，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)可以簡化為如圖14丙所示的偏轉(zhuǎn)電場。偏轉(zhuǎn)電極的極板長

=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)電場的初速度

，求電子打在熒光屏上產(chǎn)生亮線的最大長度；
（3）如圖14甲所示，電子槍中燈絲用來加熱陰極，使陰極發(fā)射電子。控制柵極的電勢比陰極的電勢低，調(diào)節(jié)陰極與控制柵極之間的電壓，可控制通過柵極電子的數(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

、

和

三個(gè)陽極除了對電子加速外，還共同完成對電子的聚焦作用，其中聚焦電場可簡化為如圖14丁所示的電場，圖中的虛線是該電場的等勢線。請簡要說明聚焦電場如何實(shí)現(xiàn)對電子的聚焦作用。

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