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兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線的中垂線,交PQ于O點(diǎn),A點(diǎn)為MN上的一點(diǎn)。一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng).取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則( )
A.q由A向O做勻加速直線運(yùn)動(dòng) |
B.q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能逐漸減小 |
C.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 |
D.q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零 |
A、B為兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷,其連線與中垂線CD相交于O點(diǎn),在中垂線上的P點(diǎn)放一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷F(不計(jì)重力)并由靜止釋放后 ,下列說法中正確的是: ( )
A.點(diǎn)電荷在從P點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,加速度越來越大,速度越來越大.
B.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度達(dá)最大值.
C.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后,速度越來越小,加速度越來越大,直到粒子速度為零.
D.若給該負(fù)點(diǎn)電荷合適的初速度便可使其在連線的中垂面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
E 點(diǎn)電荷在從P點(diǎn)到O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能減小
如圖所示,輕彈簧一端連于固定點(diǎn)O,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q=0.2 C.將彈簧拉至水平后,以初速度V0=20 m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時(shí)速度恰好水平,其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1點(diǎn)與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間,小球P脫離彈簧,小球N脫離細(xì)繩,同時(shí)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此后,小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r=0.5 m的圓周運(yùn)動(dòng)。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn),小球P的電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2。那么,
(1)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中,其彈力做功為多少?
(2)請(qǐng)通過計(jì)算并比較相關(guān)物理量,判斷小球P、N碰撞后能否在某一時(shí)刻具有相同的速度。
(3)若題中各量為變量,在保證小球P、N碰撞后某一時(shí)刻具有相同速度的前提下,請(qǐng)推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ為小球N的運(yùn)動(dòng)速度與水平方向的夾角)。
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