第二輪專題復(fù)習(xí)電場(chǎng)綜合題(已修改)
2024-12-04 18:58 本頁(yè)面
【正文】 電場(chǎng)綜合題 2020年春 1015kg、電量為 109C帶正電質(zhì)點(diǎn)，以 v= 104m/s的速度垂直于電場(chǎng)方向從 a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，并從 b點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域．離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度為 104m/s ．由此可知，電場(chǎng)中 a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 UaUb= _____ V；帶電質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，速度在電場(chǎng)方向的分量為 _____ m/s．不考慮重力作用． 解： 由動(dòng)能定理 qUab=1/2 m(vb2 va2) Uab=1/2 m(vb2 va2) / q=9 102 V 由運(yùn)動(dòng)的合成 vy2 = (vb2 va2) vy = 3 104 m/s 9 102 3 104 例 一根對(duì)稱的 “ 八字 ” 形玻璃管置于豎直平面內(nèi) ， 如圖所示 。 管所在的空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng) ，電場(chǎng)強(qiáng)度 E=1000牛 /庫(kù) 。 重力 G＝ 103牛 ， 帶電量Q= 2 106庫(kù)的小物體在管內(nèi)從 A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) ，它與管壁摩擦系數(shù)為 ， 管長(zhǎng) AB=BC=3米 ， 管的 B處為一極短的光滑圓弧 ， 管 AB和 BC與水平方向所夾的角度皆為 37176。 ,問(wèn) （ 1） 小物體最終靜止在何處 ？ （ 2） 從 A開(kāi)始計(jì)算時(shí) ， 小物 體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少 ？ 解見(jiàn)下頁(yè) E=1000N/C L=AB=BC=3米 μ = 解 ： A—B受力， V mg qE N f 作勻加速運(yùn)動(dòng) B—C受力， V mg qE N f 作勻減速運(yùn)動(dòng)， 由于有機(jī)械能損失，到不了 C點(diǎn)就停止，接著返回作勻加速運(yùn)動(dòng)，過(guò) B點(diǎn)又作勻減速動(dòng)， … 最后停在 B點(diǎn) . 由動(dòng)能定理，對(duì)全過(guò)程， (qEmg)Lsin370 μ(qEmg) cos370S=0 S= L /（ ） = 例 2： 如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下 ， 場(chǎng)強(qiáng)大小為E， 三個(gè)質(zhì)量分別為 m、 2m 、 3 m的小球 A、 B、 C， (其中 B球帶正電 Q， A、 C兩球不帶電 ） 用絕緣線連接懸于 O點(diǎn) ， 問(wèn) (1)當(dāng)三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí) , A、 B之間的細(xì)線的張力等于多少 ?(2)當(dāng)把 OA段細(xì)線剪斷的瞬間 , A、 B之間的細(xì)線的張力又等于多少 ? O A m B 2m C 3m E 解 : (1)對(duì) BC整體 ,受力如圖 : B C 2mg 3mg QE T1 T 1 =5mg+QE (2)剪斷 OA, AB球一起下落 (C自由下落 ) A m B 2m C 3m QE 對(duì) AB整體 3mg+QE=3ma a=g+QE/3m 對(duì) B 2mg+QE T 2=2ma T 2= QE/3 例 下述為一個(gè)觀察帶電粒子在液體中運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作，第一步，給豎直放置的平行電容器充電，讓 A、 B兩板帶上一定電荷，油滴 P在兩板間的 勻強(qiáng)電場(chǎng)中恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。第二步，給電容器的電量增加 ΔQ1，讓油滴開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng) t秒。第三步，在上一步的基礎(chǔ)上減少電量 ΔQ2，觀察到又經(jīng) 2t秒后，油滴剛好回到出發(fā)點(diǎn)。設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)中不碰板， （ 1）說(shuō)明在上述第二步和第三步兩個(gè)過(guò)程中，帶電油滴各做什么運(yùn)動(dòng)？ （ 2）求 ΔQ1和 ΔQ2的比值 ΔQ1/ ΔQ2 解 ：畫(huà)出三步的示意圖如圖示 Q Ⅰ
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