高三物理帶電物體在電場中的運動(編輯修改稿)
2024-12-18 17:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 S2，忽略在 B點因碰撞而損失的能量，水平面足夠長，以下判斷正確的是 ( ) A、 v1v2， B、 v1≥v2， C、 S1≠S2， D、 S1=S2。 B A C A D解見下頁 解 : 由動能定理，從 A到 C 有電場時， F合 =mg+qE=mg39。 比較以上兩式，可見 v1 v2 由動能定理，從 A到停止點 D 10．如圖所示 ,在足夠大的光滑水平絕緣桌面上 ,有兩個帶電小球 A、 B, 現(xiàn)分別給兩球一定的初速度 , 使其在桌面上運動 , 兩者距離始終保持不變 , 則（ ） A． A、 B一定帶同種電荷，速度大小均不變 B． A、 B一定帶同種電荷，加速度大小均不變 C． A、 B一定帶異種電荷，速度始終與兩球連線方向垂直 D． A、 B一定帶異種電荷，兩球 的速度大小與其質(zhì)量成反比 B A 解見下頁 C D解： 分別給兩球一定的初速度 , 使其在桌面上運動 , 兩者距離始終保持不變 , 則只能繞 AB連線上某點做勻速圓周運動，如圖示。 B A O 兩球之間的靜電力提供向心力。所以 A、 B一定帶異種電荷，速度始終與兩球連線方向垂直。 所以兩球的速度大小與其質(zhì)量成反比 11． 如圖甲所示 ， 電荷量為 q=1 104C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上 ， 所在空間存在方向沿水平向右的電場 ， 電場強度 E的大小與時間的關(guān)系如圖乙所示 ，、 物塊運動速度與時間 t的關(guān)系如圖丙所示 ， 取重力加速度 g=10m/s2。 求 （ 1） 前 2秒內(nèi)電場力做的功 。 （ 2） 物塊的質(zhì)量 。 （ 3） 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù) 。 + E 甲 t/s 0 1 3 2 4 E/( 104NC1) 乙 2 v/(ms1) t/s 0 1 2 3 2 4 丙 解： + E 甲 t/s 0 1 3 2 4 E/( 104NC1) 乙 2 v/(ms1) t/s 0 1 2 3 2 4 丙 （ 1） F=E1q=3 N W =Fs = 6 J （ 2） a=1m/s2 E2q = μmg E1q － μmg =ma m =1kg （ 3） μ= 12． 如圖所示 ， 一根長 L= MN，豎直固定在場強為 E= 105N/C、 與水平方向成θ=30176。 角的傾斜向上的勻強電場中 。 桿的下端 M固定一個帶電小球 A， 電荷量 Q=+ 10－ 6C；另一帶電小球 B穿在桿上可自由滑動 ， 電荷量 q=+ 10－ 6C，質(zhì)量 m= 10－ 2kg。 現(xiàn)將小球 B從桿的上端 N靜止釋放 ， 小球 B 開 始 運 動 。 ( 靜 電 力 常 量 k= 109Nm2/C2． 取 g=10m/s2) (1)小球 B開始運動時的加速度為多大 ? (2)小球 B的速度最大時 ,距 M端的高度 h1為多大 ? (3)小球 B從 N端運動到距 M端的高度 h2= ， 速度為 v=， 求 此過程中小球 B的電勢能改變了多少 ? A B N M E θ 解： A B N M E θ （ 1） 開始運動時小球 B受重力 、 庫侖力 、 桿的彈力和電場力 ， 沿桿方向運動 ， 由牛頓第二定律得 ① 解得 ② 代入數(shù)據(jù)解得： a=③ (2)小球 B速度最大時合力為零，即 A B N M E h1 ④ 解得 ⑤ 代入數(shù)據(jù)解得 h1= ⑥ (3)小球 B從開始運動到速度為 v的過程中 ,設(shè)重力做功為W1,電場力做功為 W2,庫侖力做功為 W3,根據(jù)動能定理有 A B N M E θ h2 ⑦ W1＝ mg（ Lh2） ⑧ W2=qE(Lh2)sinθ ⑨ 解得 ⑩ 設(shè)小球的電勢能改變了 ΔEP，則 題目 13． 在光滑絕緣的水平面上 ,用長為 2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為 m的帶電小球 A和 為 +2q,B球的帶電量為 3q,組成一帶電系統(tǒng) ,如圖所示 ,虛線 MP為 AB兩球連線的垂直平分線 ,虛線 NQ與 MP平行且相距 A和 B分別靜止于虛線 MP的兩側(cè) ,距 MP的距離均為 L,且 A球距虛線 NQ的距離為 視小球為質(zhì)點 ,不計輕桿的質(zhì)量 ,在虛線 MP, NQ間加上水平向右的勻強電場 E后 ,求 : (1)B球剛進入電場時 ,帶電 系統(tǒng)的速度大小 . (2)帶電系統(tǒng)從開始運動到 速度第一次為零所需時間 以及 B球電勢能的變化量
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