20xx年金版新學(xué)案高三物理一輪復(fù)習(xí)第六章靜電場(chǎng)單元評(píng)估新人教版-資料下載頁
2025-03-15 03:15本頁面
【正文】 的水平固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，O為桿的中點(diǎn)，桿的兩端分別連著小球A和B，它們的質(zhì)量分別為2m和m，它們的帶電荷量分別為＋q和－q，當(dāng)桿由圖示水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)過90176。到豎直位置時(shí)，已知重力加速度為g，求：(1)兩球的電勢(shì)能的變化；(2)兩球的總動(dòng)能；(3)桿對(duì)A球的作用力．【解析】 (1)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)為：E＝電場(chǎng)力對(duì)兩球做的功為：WE＝2qEl＝電勢(shì)能的減少量為：|ΔE|＝.(2)重力對(duì)兩球做的功為：WG＝mgl由動(dòng)能定理，有：WG＋WE＝Ek－0解得：Ek＝mgl＋.(3)根據(jù)(2)問，有：2mv2＋mv2＝mgl＋A球在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律，有：F－2mg－＝2m解得：F＝＋.【答案】 (1) (2)mgL＋ (3)＋14．如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的距離d＝ m，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝110－2 kg、電荷量q＝410－5 C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)以v0＝4 m/s的初速度水平拋出，A點(diǎn)距離兩板上端的高度h＝ m，之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/、N之間．求：(1)兩極板間的電勢(shì)差；(2)小球由A到B所用總時(shí)間；(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．【解析】 (1)設(shè)小球剛剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，豎直方向的速度為vy，則vy＝＝2 m/s設(shè)小球在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與水平方向夾角為θ，則tan θ＝＝＝所以E＝U＝Ed＝＝ V＝103 V.(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)過程的時(shí)間為t1，則gt＝h所以t1＝＝ s進(jìn)入電場(chǎng)后，在水平方向上，a＝＝＝2gd＝v0t2＋at所以t2＝ st＝t1＋t2＝ s(或設(shè)B點(diǎn)到極板上端的距離為L(zhǎng)，則L＝dtan θ在豎直方向上：h＋L＝gt2所以t＝ s)．(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的水平速度v1＝v0＋at2＝6 m/s豎直分速度v2＝vy＋gt2＝3 m/s所以EkB＝mv＝m(v＋v)＝ J或從A到B由動(dòng)能定理知：mg(h＋L)＋qEd＝mv－mv所以mv＝ J.【答案】 (1)103 V (2) s (3) J
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