新課標(biāo)人教版3-1選修三第一章靜電場單元試題5-資料下載頁
2024-11-15 05:09本頁面
【導(dǎo)讀】之間所加的電壓按圖。所示的規(guī)律變化，在電極X?交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。一電場的電場線分布關(guān)于y軸對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三。，懸線下掛一個(gè)帶正電的小球，它的質(zhì)量為m，高和直徑相等）。第一種除塵方式是：在圓柱筒頂和底面的金屬電極間加上電壓U，沿圓柱?；覊m運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示。已知空氣阻力與灰。若把C球移走，兩球沒有發(fā)生接觸，m的物塊，帶正電Q，開始時(shí)讓它靜止在傾角α＝60º的固定光滑絕緣斜面頂端，，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，．電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場。點(diǎn)B點(diǎn)為連線上距A點(diǎn)距離為d的一點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線上距A點(diǎn)距離也為d的一點(diǎn)，C．保持電鍵閉合，使兩極板分開一些；，驗(yàn)電器A原來不帶電，驗(yàn)電器B原來帶有電荷；金屬小球e直接固定于絕緣手柄上。金屬小球f用一較長的導(dǎo)體棒
【正文】 /2 (k=0,1,2,3……) d=T(4U 0e/m)1/2/4 30.（ 1）當(dāng)帶正電粒子從在 t ＝ 0 時(shí)刻，一帶電的的粒子僅在電場力作用下，由 a 板從靜止向 b 板運(yùn)動(dòng)過程中，前半個(gè)周期加速，后半個(gè)周期減速為零，如此 反復(fù)一直向前運(yùn)動(dòng)，它在一個(gè)周期內(nèi)的位移是： 22 41)2(212 aTTas ??? 所以 241 naTnsd ??（ ?n ） 若該粒子在 Tt61?時(shí)刻才從 a 板開始運(yùn)動(dòng)，則在每個(gè)周期內(nèi)，前三分之二周期向前運(yùn)動(dòng)，后三 分之一周期返回，一個(gè)周期的總位移： 222 1212)6(212)3(2139。 aTTaTas ????? 粒子經(jīng)歷同樣長的時(shí)間，總位移為； 212139。39。 naTnsd ?? （ ?n ） 因此 dd 3139。? 離 a 板距離為 d31 （ 2）因?yàn)?dd 3139。? ，所以從總位移的角度來講，到達(dá) b 板的時(shí)間也應(yīng)該為原來的 3 倍即： nTtt 3339。 ?? ，但要注意的是帶電粒子在每一個(gè)周期當(dāng)中都存在著來回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此可預(yù)見到在最后一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，從 b 板所在位置來講，理論上帶電粒子恰好兩次經(jīng)過 b 板，其實(shí)在第一次經(jīng)過就已碰上 b ，所以根本不存在第二次，因此后面的時(shí)間要減去（如圖甲） 要減去的時(shí)間為 Tttx 612???? 最后過程可倒過來看： 2)6(2121 22 ?? Taat x Ttx 62? 所以 TTt 3162 ??? 可得： TTnTt 6233 ??? 31.（ 1）由題意知， Uac 最大即在圓周上找不到與 c 電勢相等的點(diǎn)。且由 a 到 c 電場力對(duì)小球做正功。 過 c 點(diǎn)作切線，則 cF 為等勢線。 過 a 點(diǎn)作 cF 的垂線，則該線為電場線，場強(qiáng)方向如圖示。 ∵∠ cab＝ 300 ∴ 連結(jié) co ∠ aco＝ 300 ∵ co∥ am ∴ 電場方向與 ac 間的夾角 θ為 300 （ 2）小球只受電場力，做類平拋運(yùn)動(dòng)。 水 平方向上： x = Rcos300 = v0t T612? tx 圖甲 b 豎直方向上： y = R + Rsin300 =mqEt22 由以上兩式得： Ek = 21mv2 = 81qER 33.（ 1）對(duì)物體，根據(jù)動(dòng)能定理，有 qＥＬ １ ＝（ 1／ 2）ｍｖ １ 2，得 ｖ １ ＝ ． （ 2）物體與滑板碰撞前后動(dòng)量守恒，設(shè)物體第一次與滑板碰后的速度為ｖ １ ′；滑板的速度為ｖ，則 ｍｖ １ ＝ｍｖ １ ′＋ 4ｍｖ． 若ｖ １ ′＝（ 3／ 5）ｖ １ ，則ｖ＝ｖ １ ／ 10，因?yàn)椋?１ ′＞ｖ，不符合實(shí)際， 故應(yīng)?。?１ ′＝－（ 3／ 5）ｖ １ ，則ｖ＝（ 2／ 5）ｖ １ ＝（ 2／ 5） ． 在物體第一次與 A 壁碰后到第二次與 A 壁碰前，物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，滑板做勻速運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間內(nèi)，兩者相對(duì)于水平面的位移相同． ∴ （ｖ ２ ＋ｖ １ ′）／ 2ｔ＝ｖ ｔ， 即 ｖ ２ ＝（ 7／ 5）ｖ １ ＝（ 7／ 5） ． （ 3）電場力做功 Ｗ＝（ 1／ 2）ｍ ｖ １ ２ ＋（（ 1／ 2）ｍｖ ２ ２ －（ 1／ 2）ｍｖ １ ′２ ）＝（ 13／ 5） qＥＬ １ ． 34.⑴ ① 設(shè)離子帶電量為 q，質(zhì)量為 m，經(jīng)電場加速后的速度為 v，則 12qU mv? 2 離子飛越真空管，在 AB 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 L＝ vt1 解得離子荷質(zhì)比： 2212qLm Ut? ② 離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域 BC 中做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為 a，則： qE＝ ma L2＝ 2Lvva? 解得離子荷質(zhì)比： 2221 4 12qULm U E t????????或 222 2 12q L Um E LU???????? (2)兩離子初速度分別為 v、 v/， 則 2qEmLvL n?? l′＝ Lv? ＋ 2qEmv? Δt＝ t－ t′＝ 2 ()Lm vvvv qE?????????? 要使 Δt＝ 0，則須 2 0Lmvv qE??? 所以： E＝ 2mvvqL? 35.(1)斜上拋至最高點(diǎn) A時(shí)的速度 vA＝ v0cosα① 水 平向右 由于 AA′段沿水平方向直線運(yùn)動(dòng)，所以帶電小球所受的電場力與重力的合力應(yīng)為一水平向左的恒力： F＝ mgtanθ＝ qEcosθ， ② 帶電小球從 A運(yùn)動(dòng)到 A′過程中作勻減速運(yùn)動(dòng) 有 (v0cosα)2＝ 2qEcosθs/m③ 由以上三式得： E＝ m v40cos4α＋ 4g2s22qs θ＝ arctan 2gsv20cos2α 方向斜向上 (2)小球沿 AA′做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，于 A′點(diǎn)折返做勻加速運(yùn)動(dòng) 所需時(shí)間 t＝ 2v0sinαg ＋ 4sv0cosα
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