帶電粒子在電場中圓周運動習(xí)題目及答案

1、帶電粒子在電場中做圓周運動mOq1在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細線一端連著一個質(zhì)量為、電量為+的帶電小球，另一端固定于點。將小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速釋放，則小球沿圓弧作往復(fù)運動。已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為（如圖）。求：（1）勻強電場的場強。（2）小球經(jīng)過最低點時細線對小球的拉力。解：（1）設(shè)細線長為l，場強為，因電量為正，故場強的方向為水平向右。從釋放點到左側(cè)最高點，由動能定理有，故，解得 （2）若小球運動到最低點的速度為v，此時線的拉力為T，由動能定理同樣可得，由牛頓第二定律得 ，聯(lián)立解得7.如圖所示，水平軌道與直徑為d=0.8m的半圓軌

2、道相接，半圓軌道的兩端點A、B連線是一條豎直線，整個裝置處于方向水平向右，大小為103V/m的勻強電場中，一小球質(zhì)量m=0.5kg,帶有q=5×10-3C電量的正電荷，在電場力作用下由靜止開始運動，不計一切摩擦，g=10m/s2，（1）若它運動的起點離A為L，它恰能到達軌道最高點B，求小球在B點的速度和L的值（2）若它運動起點離A為L=2.6m，且它運動到B點時電場消失，它繼續(xù)運動直到落地，求落地點與B點的距離（1）因小球恰能到B點，則在B點有 （1分） （1分）小球運動到B的過程，由動能定理 （1分） （1分）（2）小球離開B點，電場消失，小球做平拋運動，設(shè)落地點距B點距離為s，由

3、動能定理小球從靜止運動到B有 （2分） （2分）2.如圖所示，在E = 103V/m的水平向左勻強電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在豎直平面與電場線平行，其半徑R = 40cm，一帶正電荷q = 104C的小滑塊質(zhì)量為m = 40g，與水平軌道間的動摩因數(shù)m = ，取g = 10m/s2，求： （1）要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠處釋放（2）這樣釋放的滑塊通過P點時對軌道壓力是多大（P為半圓軌道中點）解析：（1）滑塊剛能通過軌道最高點條件是 滑塊由釋放點到最高點過程由動能定理：代入數(shù)據(jù)得：S20m（2）滑塊過P點時

4、，由動能定理： 在P點由牛頓第二定律：代入數(shù)據(jù)得：N3. 如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點o，用一根長度為=0.40 m的絕緣細線把質(zhì)量為m=0.20 kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在o點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為=.現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，求：(1)小球運動通過最低點C時的速度大小.(2)小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小.（3）如果要使小球能繞o點做圓周運動，則在A點時沿垂直于OA方向上施加給小球的初速度的大小范圍。(g取10 m/s，sin=，cos=解： 圖圖4.如圖所示，在勻強電場中一帶正電的小球以某一初速度從絕緣斜面上滑下，并沿與斜面相切的絕緣圓軌道通過最高點已知斜面傾角為300, 圓軌道半徑為，勻強電場水平向右，場強為，小球質(zhì)量為m，帶電量為，不計運動中的摩擦阻力，則小球至少應(yīng)以多大的初速度滑下在此情況下，小球通過軌道最高點的壓力多大解析：小球的受力如圖所示，從圖中可知：，所以帶電小球所受重力和電場力的合力始終垂直于斜面，小球在斜面上做勻速直線運動，其中把小球看作處于垂直斜面向下的等效力場F中，等效力加速度，小