各地靜電場(chǎng)的高考題-閱讀頁(yè)
2025-01-30 08:15本頁(yè)面
【正文】 ②其中 ③當(dāng)減少兩板間距是，能夠增大電場(chǎng)強(qiáng)度，提高裝置對(duì)塵埃的收集效率。如果進(jìn)一步減少，收集效率仍為100%。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。忽略重力。解析：（1）由圖可知，0與d（或d）兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為φ0電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 電場(chǎng)力的大小 （2）設(shè)粒子在[x0，x0]區(qū)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速率為v，由題意得 由圖可知 由得 因動(dòng)能非負(fù)，有 得 即 粒子運(yùn)動(dòng)區(qū)間（3）考慮粒子從x0處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的四分之一周期根據(jù)牛頓第二定律，粒子的加速度 由勻加速直線運(yùn)動(dòng) 將代入，得 粒子運(yùn)動(dòng)周期 二、計(jì)算題(本大題共4小題，共52分．要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)18．(2011的固定絕緣長(zhǎng)斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，三物塊的質(zhì)量分別為mA＝ kg、mB＝ kg、mC＝ kg，其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB＝＋10－5 C、qC＝＋10－5 C、且保持不變，開(kāi)始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無(wú)摩擦力作用，現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上做加速度a＝ m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，力F變?yōu)楹懔?，?09 N聯(lián)立解得：L1＝ m.(2)給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫(kù)侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減?。?jīng)過(guò)時(shí)間t0，B、C間距離設(shè)為L(zhǎng)2，A、B兩者間彈力減小到零，此后兩者分離，力F變?yōu)楹懔?，則t0時(shí)刻C對(duì)B的庫(kù)侖斥力為F0′＝①以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有：F0′－mBgsin 30176。＝mBa②聯(lián)立①②解得：L2＝ m則t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離ΔL＝L2－L1＝ m.(3)設(shè)在t0時(shí)間內(nèi)，末速度為v1，力F和庫(kù)侖力對(duì)A、B物塊做的功為W1，由動(dòng)能定理有W1＋WG＋Wf＝(mA＋mB)v③而WG＝－(mA＋mB)gΔLsin 30176。⑤v＝2aΔL⑥由③④⑤⑥式解得：W1＝ J.答案 (1) m (2) m (3) J19．(13分)如圖12所示，水平放置的平行金屬板的N板接地，M板電勢(shì)為＋U，兩板間距離為d，d比兩板的長(zhǎng)度小很多，在兩板之間有一長(zhǎng)為2l的絕緣輕桿，可繞桿的水平固定軸O在豎直面內(nèi)無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，O為桿的中點(diǎn)，桿的兩端分別連接著小球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(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90176。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)減少 (2)mgl＋ (3)＋圖1320．(13分)如圖13所示，在x＞0的空間內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；在x＜0的空間內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，(－e，m)在x＝d處的P點(diǎn)以沿y軸正方向的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子重力．求：(1)電子在x軸方向的分運(yùn)動(dòng)的周期；(2)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離l.解析 電子射入電場(chǎng)后，y方向的分運(yùn)動(dòng)一直為勻速運(yùn)動(dòng)；x方向的分運(yùn)動(dòng)先是－x方向的加速運(yùn)動(dòng)，接著是－x方向的減速運(yùn)動(dòng)，又＋x方向的加速運(yùn)動(dòng)，再＋x方向的減速運(yùn)動(dòng)……如此反復(fù)．故電子運(yùn)動(dòng)的軌跡如下圖所示．(1)設(shè)電子從射入到第一次與y軸相交所用時(shí)間為t，則 d＝t2解得：t＝ 所以，電子在x方向分運(yùn)動(dòng)的周期為T＝4t＝4 .(2)在豎直方向上y＝v0t＝v0電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與y軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)之間的距離為l＝2y＝2v0.答案 (1)4 (2)2v021．(16分)如圖14(甲)所示，A、B是兩水平放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬板，組成偏轉(zhuǎn)勻 強(qiáng)電場(chǎng)，B板接地．A板電勢(shì)φA隨時(shí)間變化情況如圖(乙)所示，C、D兩平行金屬板豎直放置，中間有正對(duì)兩孔O1′和O2，兩板間電壓為U2，組成減速電場(chǎng)．現(xiàn)有一帶負(fù)電粒子在t＝0時(shí)刻以一定初速度沿AB兩板間的中軸線O1O1′進(jìn)入，并能從O1′沿O1′O2進(jìn)入CD間，剛好到達(dá)O2孔，已知帶電粒子帶電量為－q，質(zhì)量為m，不計(jì)其重力，求：圖14(1)該粒子進(jìn)入A、B的初速度v0的大?。?2)A、B兩板間距的最小值和A、B兩板長(zhǎng)度的最小值．解析 (1)因粒子在A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向不受外力做勻速運(yùn)動(dòng)，所以進(jìn)入O1′孔的速度即為進(jìn)入A、B板的初速度．在C、D間，由動(dòng)能定理得：qU2＝mv即v0＝ .(2)由于粒子進(jìn)入A、B后，在一個(gè)周期T內(nèi)，豎直方向上的速度變?yōu)槌跏紶顟B(tài)，即v豎＝′孔，則對(duì)應(yīng)兩板最短長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝v0T＝T ，若在該時(shí)間內(nèi)，粒子剛好不到A板而返回，則對(duì)應(yīng)兩板最小間距，設(shè)為d，所以22＝，即d＝ .答案 (1) (2) T 22． （2011北京）．（20分）靜電場(chǎng)方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線，圖中φ0和d為已知量。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為q，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為－A（0Aqφ0）。求：φφ0ddxO（1）粒子所受電場(chǎng)力的大?。唬?）粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間；（3）粒子的運(yùn)動(dòng)周
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1