20xx-20xx學(xué)年高中物理第一章靜電場習(xí)題課帶電粒子在電場中的運動學(xué)案新人教版選修-資料下載頁
2025-06-07 13:21本頁面
【正文】 能減小了ΔEp＝mg＝mgd，選項C正確；從射入到射出，由動能定理可知，mgd－W電＝0，可知克服電場力做功為mgd，選項D錯誤；故選B、C.二、非選擇題，從A點射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運動，＝30176。，已知帶電粒子的質(zhì)量m＝10－7 kg，電荷量q＝10－10 C，A、B相距L＝20 cm.(取g＝10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：圖11(1)說明微粒在電場中運動的性質(zhì)，要求說明理由.(2)電場強(qiáng)度的大小和方向.(3)要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速度是多少？答案 見解析解析 (1)微粒只在重力和電場力作用下沿AB方向運動，在垂直于AB方向上的重力和電場力必等大反向，可知電場力的方向水平向左，如圖所示，微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速運動.(2)在垂直于AB方向上，有qEsin θ－mgcos θ＝0所以電場強(qiáng)度E＝104 N/C，電場強(qiáng)度的方向水平向左.(3)微粒由A運動到B時的速度vB＝0時，微粒進(jìn)入電場時的速度最小，由動能定理得，－(mgLsin θ＋qELcos θ)＝0－mv，代入數(shù)據(jù)，解得vA＝2 m/s.，長L＝ m的絲線的一端拴一質(zhì)量為m＝10－4 kg、帶電荷量為q＝＋10－6 C的小球，另一端連在一水平軸O上，絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運動，整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E＝103 N/，然后無初速度地將小球釋放，取g＝10 m/：圖12(1)小球通過最高點B時速度的大??；(2)小球通過最高點時，絲線對小球拉力的大小.答案 (1)2 m/s (2)10－3 N解析 (1)小球由A運動到B，其初速度為零，電場力對小球做正功，重力對小球做負(fù)功，絲線拉力不做功，則由動能定理有：qEL－mgL＝vB＝ ＝2 m/s.(2)設(shè)小球到達(dá)B點時，受重力mg、電場力qE和拉力FTB作用，mg＝10－410 N＝10－3 NqE＝10－6103 N＝10－3 N因為qEmg，而qE方向豎直向上，mg方向豎直向下，小球做圓周運動，其到達(dá)B點時向心力的方向一定指向圓心，由此可以判斷出小球一定受絲線的拉力FTB作用，由牛頓第二定律有：FTB＋mg－qE＝FTB＝＋qE－mg＝10－3 N.、MN間存在如圖13所示的水平勻強(qiáng)電場，一帶電粒子質(zhì)量為m＝10－11 kg、電荷量為q＝＋10－5 C，從a點由靜止開始經(jīng)電壓為U＝100 V的電場加速后，垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，從虛線MN的某點b(圖中未畫出)離開勻強(qiáng)電場時速度與電場方向成30176。、MN間距為20 cm，：圖13(1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的速率v1；(2)水平勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)ab兩點間的電勢差.答案 (1)104 m/s (2)103 N/C(3)400 V解析 (1)由動能定理得：qU＝mv代入數(shù)據(jù)得v1＝104 m/s.(2)粒子沿初速度方向做勻速運動：d＝v1t粒子沿電場方向做勻加速運動：vy＝at由題意得：tan 30176。＝由牛頓第二定律得：qE＝ma聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得：E＝103 N/C≈103 N/C.(3)由動能定理得：qUab＝m(v＋v)－0聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得：Uab＝400
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