【單元練】高中物理必修3第十章【靜電磁場(chǎng)中的能量】基礎(chǔ)卷_第1頁(yè)
【單元練】高中物理必修3第十章【靜電磁場(chǎng)中的能量】基礎(chǔ)卷_第2頁(yè)
【單元練】高中物理必修3第十章【靜電磁場(chǎng)中的能量】基礎(chǔ)卷_第3頁(yè)
【單元練】高中物理必修3第十章【靜電磁場(chǎng)中的能量】基礎(chǔ)卷_第4頁(yè)
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CABACCC一、選題1.如圖所示,帶箭頭的實(shí)線表示某電的電場(chǎng)線,虛線表示該電場(chǎng)的等勢(shì)面。其中、、三的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E、、,電勢(shì)分別為、、。于這三點(diǎn)的電AB場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)高低的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()A.=E

B.>

C.

BC

B解析:.場(chǎng)線的疏密度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小點(diǎn)電場(chǎng)線最密場(chǎng)強(qiáng)最大,則有>E,>,錯(cuò),正;.沿電場(chǎng)線方向勢(shì)降低,則知φ<φ,、兩在同一勢(shì)面上,電勢(shì)相等,即φ=φ,錯(cuò)。故選。2.圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、、、,鄰的等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為。帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過a、點(diǎn)的動(dòng)能分別為26J和5J。這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置。其電勢(shì)能變-8J時(shí)它的動(dòng)能為()A.

B..D.C解析:設(shè)相鄰兩等勢(shì)面之間的電勢(shì)差為U,等面、之的電勢(shì)差為3,則點(diǎn)電荷從a到b過中只有電場(chǎng)做功,由動(dòng)能定理得3E解得qU設(shè)點(diǎn)電荷經(jīng)過等勢(shì)面3時(shí)動(dòng)能為,則有

1

121212112121212122E

解得E12J則經(jīng)過等勢(shì)面3時(shí)動(dòng)能為12J,又因等勢(shì)面3的勢(shì)為0則在等勢(shì)面時(shí)勢(shì)能為0故電荷的動(dòng)能與電勢(shì)能之和為12J,僅在電場(chǎng)力作用下,動(dòng)能與電能之和保持不變,故其電勢(shì)能為8J時(shí)動(dòng)能為20J。故選。3.真空中,在x軸上x=0和xm處別固定兩個(gè)性相同的點(diǎn)電荷Q和。荷間連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度隨x變化的圖象如圖所示軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方,其中=6處=0。一個(gè)正試探電荷在=2處由靜止釋放力不計(jì),取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為。()A.Q、均為負(fù)電荷B.、帶電荷量之比為9:1C.xm處勢(shì)為0.試探電荷向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電勢(shì)能一直減小解析:A.由題圖,在x=0處場(chǎng)強(qiáng)為正x處強(qiáng)為負(fù)可知、均正電荷,故A錯(cuò)誤;B.據(jù)題意x=6m處=0”可知,在xm處,E,即k

Q1222解得62==2故正;C.于無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,故在=6處勢(shì)為,錯(cuò);.試探電荷向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力先做正功,做負(fù)功,因此電勢(shì)能先減小后增大,故錯(cuò)誤。故選。4.兩個(gè)等量的固定正點(diǎn)電荷連線上有個(gè)點(diǎn)o、、、,其o是點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)a、

b到點(diǎn)電荷等距b點(diǎn)外側(cè))ao距大于、,下說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)b兩的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C.點(diǎn)中電場(chǎng)強(qiáng)度最大是b點(diǎn).點(diǎn)中電勢(shì)最高是點(diǎn)C解析:A.由對(duì)稱性可知、b兩的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相同,所以錯(cuò)誤;B.于左邊點(diǎn)電荷a、兩在同一等勢(shì)面上勢(shì)相同,但對(duì)于右邊點(diǎn)電荷a、兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同,疊加后兩點(diǎn)電勢(shì)不相同。所以B錯(cuò);C.點(diǎn)中只有在b點(diǎn)左右兩點(diǎn)電荷的電場(chǎng)方向才相同,疊加后最大。所以C正;.于左邊點(diǎn)電荷,、b兩在同一勢(shì)面上電勢(shì)相同,但對(duì)于右邊點(diǎn)電荷、兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同,疊加后

,aa

。所以D錯(cuò)誤;故選。5.如圖所示,以O(shè)為圓心、半徑為R的線圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,圓所在平面與電場(chǎng)方向平行,M、為圓周上的兩點(diǎn)。帶正電粒子只在電場(chǎng)力作下運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)速度方向如圖所示,經(jīng)過、兩時(shí)速度大小相等。已知M點(diǎn)勢(shì)高于O點(diǎn)勢(shì),且電勢(shì)差為,下列說(shuō)法正確的是()A.M點(diǎn)勢(shì)于N點(diǎn)B.子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),電勢(shì)能減小C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

UR.子在電場(chǎng)中可能從M點(diǎn)圓弧運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)解析:.電粒子只在場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過M、N兩時(shí)速度大小相等,根據(jù)能量守恒可知,粒子在、

兩點(diǎn)處的電勢(shì)能相等,所以M、

兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,則M、

兩點(diǎn)的的連線為等勢(shì)面,做

的垂線CO,即為電場(chǎng)線,如圖所示

由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知,粒子受到的電場(chǎng)力和速度的夾角先大

后小于

,電場(chǎng)力對(duì)粒子先做負(fù)功,后做正功,電勢(shì)能先增大,后減小,故AB錯(cuò)誤;C.強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為

UUcos45故正;.子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的是定的電場(chǎng)力,不可能做圓周運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)。故選。6.如圖所示,實(shí)線是電場(chǎng)中一簇方向知的電場(chǎng)線,虛線是一個(gè)帶正電粒子從a點(diǎn)動(dòng)到b點(diǎn)軌跡,若帶粒子只受電場(chǎng)力作用,粒子從點(diǎn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中()A.粒子的電勢(shì)能逐漸減小B.子的電勢(shì)能逐漸增加C.子運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸增大.子運(yùn)動(dòng)的速度逐漸增大解析:.粒子的運(yùn)動(dòng)跡可知,帶電粒子所受的電場(chǎng)力向左,由于粒子帶正電,故電場(chǎng)線方向向左。粒子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能逐漸增加故A錯(cuò),正;C.子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電線越來(lái)越稀疏,電場(chǎng)力逐漸減小,則加速度逐漸減小,故錯(cuò);.子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能逐漸增加,動(dòng)減小,則粒子運(yùn)動(dòng)的速度逐漸減小,故D錯(cuò)。故選。7.如圖,將一負(fù)電荷從電場(chǎng)線上的a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢(shì)正確的是()

、

。下列判斷A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)C.一過程中電場(chǎng)力做正功解析:

B.場(chǎng)線方向由a指向.電荷的電勢(shì)能減少B

1212121222112112121212221121A.由于只有一條電場(chǎng)線,無(wú)法看出電場(chǎng)的疏密,所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系不能確定,不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng),故錯(cuò);B.勢(shì)

10V5Vb

,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)一定降低,所以電場(chǎng)線方向由a指向,故正;C.據(jù)做功公式WqUb

可知,、兩的電勢(shì)差大于0,因?yàn)槭秦?fù)電荷,所以電場(chǎng)力做負(fù)功,故錯(cuò);.C選可知,電場(chǎng)力做負(fù)功,則電勢(shì)能增加,故D錯(cuò)。故選。8.如圖所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q8和Q=﹣4.0×108,別固定在坐標(biāo)軸上,其中Q位=0處Q位x=6cm處在x軸上()A.場(chǎng)強(qiáng)為0的有兩處B.x>的區(qū)域,電勢(shì)沿x軸正方向降低C.子從運(yùn)動(dòng)到x=5cm的程中,電勢(shì)能升高.x>的域,場(chǎng)強(qiáng)沿x軸方向D解析:A.某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是正電荷Q和負(fù)電荷Q在該處產(chǎn)生的電場(chǎng)的疊加,是合場(chǎng)根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式

r2所以要使電場(chǎng)強(qiáng)度為零,那么正電荷和電荷在處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)必大小相等、方向相反,不會(huì)在Q的邊,因?yàn)榈暮闪看笥赒,也不會(huì)在QQ之,因?yàn)樗鼈冸娦韵喾?,在中間的電場(chǎng)方向都向右。所以只能在左。即在坐軸上電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)只有一個(gè),故A錯(cuò)誤;.由選項(xiàng)的析可知,在x>區(qū),場(chǎng)強(qiáng)沿x軸向,則電勢(shì)沿x軸方向升高,則故B錯(cuò)誤,正確;C.x=1cm運(yùn)到=5cm,場(chǎng)強(qiáng)沿x軸向,質(zhì)子從x運(yùn)到x過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故C錯(cuò);故選。9.下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念公式的理解,其中正確的是()A.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式

可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比B.據(jù)電容的定義式

Q

可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比

CCC.據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式

r2

可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷所帶電荷量無(wú)關(guān).據(jù)電勢(shì)差的定義式

U

Wq

可知,帶電荷量為1C的電荷,從A點(diǎn)動(dòng)到點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為,則AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U

DAB解析:A.電場(chǎng)強(qiáng)度取決于電場(chǎng)本身,與有無(wú)試電荷無(wú)關(guān),所以不能理解成電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和試探電荷的電量成反比A錯(cuò);B.容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,取決于電容器本身,并不是電器的電容與所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比B錯(cuò)誤;C.據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式

r2知:是源電荷,所以電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷的電量成正比,與該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷距離的平方成反比C錯(cuò)誤;.電勢(shì)差的定義式U

Wq知,帶電量為正荷,從點(diǎn)動(dòng)到點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功為,即電場(chǎng)力做功為

,則A、點(diǎn)的電勢(shì)差為,正。故選。10.圖所示,兩個(gè)可以視點(diǎn)電荷的帶正電小球和B,A球系在一根不可以伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端,繞過定滑輪,在細(xì)繩的另一端施加拉力F球定在絕緣底座上,位于定滑輪的正下方?,F(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)繩,使A球慢動(dòng)到定滑輪處,此過程中,球終靜止,忽略定滑輪大小和摩擦,下列判斷正確的是()A.球的電勢(shì)能先不變后減少B.力F一增大C.面對(duì)絕緣座的支持力一直減少.B球到的庫(kù)侖力先增大后減小解析:A.設(shè)球所受庫(kù)侖力大小為F,兩間離為,球定滑輪為,球與定滑輪間距

CpCp離為,開始位置處的A球力分析,將和F合成如圖,由相似三角形可得QQABrr所以球慢移動(dòng)程中r先不變,等A球運(yùn)動(dòng)到滑輪正下方后r再變大,則整個(gè)過程中球的電勢(shì)能先不變后減選項(xiàng)正;B.球到滑輪正下方時(shí),由相似三角形可得Fmgl所以F先減小,當(dāng)A球達(dá)滑輪正下方后由平衡條件可得F

ABmgr所以F再增大,故B項(xiàng)誤;.球到輪正下方時(shí),庫(kù)侖力大小不變,方向趨近豎直,則B球到庫(kù)侖的豎直分量變大,地面對(duì)絕緣座的支持力先變大A球達(dá)滑輪正下后B球到庫(kù)侖大小減小、方向豎直向下,地面對(duì)絕緣座的支持力減??;故錯(cuò)。故選A二、填題11.著電場(chǎng)線的方向,電逐_,電荷的電勢(shì)能逐_________。(均“增高或降低)降低降低解析:低降[1]沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低。[2]公法:根=φ以>可知,沿著電場(chǎng)線的方向,正電荷的電勢(shì)能逐漸降低。功能關(guān)系法:沿著電場(chǎng)線的方向,電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功,正電荷的電勢(shì)能逐漸降低。12.電場(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,、兩點(diǎn)相距,、兩點(diǎn)連線是沿著電場(chǎng)方向時(shí),則AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差是。、兩連線與電場(chǎng)方向成60°,則、兩的電勢(shì)差是_____V。30V15V解析:[1]根勻強(qiáng)電的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系=Ed若、兩點(diǎn)連線是沿著電場(chǎng)方向時(shí)=L=0.05m,A、兩的電勢(shì)差是

4B4B=EL=600×0.05V=30V若A兩連線與電場(chǎng)方向成60°,則、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是=ELcoscos60°V=15V13.圖所示、、c表示點(diǎn)電荷電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為φ、

58

φ和

φ(φ<),該點(diǎn)電荷的電性_。帶電粒子從等勢(shì)面a上處由靜止釋放,僅受到電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng),已知帶電粒子經(jīng)過等勢(shì)面b時(shí)速率為,它經(jīng)過等勢(shì)面c時(shí)速率為________。負(fù)解析:

v[1]已,有5184即越靠近中間的場(chǎng)源電荷,電勢(shì)越低,可知該點(diǎn)電荷電性為負(fù)。[2]根題意可,帶電粒子與場(chǎng)源電荷相斥,帶負(fù)電荷,設(shè)其帶電粒子電荷為,從等勢(shì)面a釋到等勢(shì)b,根據(jù)動(dòng)能定理有Wabab

12

2從等勢(shì)面a釋放到勢(shì)面,據(jù)動(dòng)能定理有W

12

2又U

ab

581U聯(lián)立解得2v14.圖所示,、、三點(diǎn)為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),

?,F(xiàn)將兩點(diǎn)電荷q、放置在、兩點(diǎn),已測(cè)得點(diǎn)強(qiáng)方向與BA平,則由此可以判斷q一定帶______(填正或負(fù))電,且、所帶電荷量大小之比為

:A

______。

CC負(fù)解析:

1:8(1)[1]q、都為正電荷,都為負(fù)電荷,或q為正電荷,q為電荷C點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)的方向不可能與AB平行。所以為電荷、為正電荷。(2)[2]得C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E的向與AB平,作出點(diǎn)電荷q、q分別在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,如圖根據(jù)平行四邊形定則和幾何關(guān)系得q、在C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)之比為EAEB又點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式為

kqr

,點(diǎn)離A、兩間的距離比r1r2可知q:q15.個(gè)電子從電場(chǎng)中A點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),電場(chǎng)力不做功。從點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功1.6×10-17。則ABC三中電勢(shì)最高的點(diǎn)_,電子從點(diǎn)動(dòng)到點(diǎn)電場(chǎng)力做功。C-16×10-17J解析:-1.6×10-17J[1]一電子從場(chǎng)中A點(diǎn)動(dòng)到點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,可知A、兩的電勢(shì)相等;從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,此C點(diǎn)勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì);所以、、三中電勢(shì)最高的點(diǎn)是C點(diǎn)[2]電從點(diǎn)動(dòng)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功1.6×10,A、兩的電勢(shì)相等,所以電子從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),電場(chǎng)力做功-17。16.圖,平行板電容器的板A與靈敏的靜電計(jì)相接,極板B接,若減小電容器極板間的距離,則(填增”、減小、保不”)電_,靜電計(jì)指針偏_,量,場(chǎng)_。

增大減小保持不變保持不變解析:大減保不變保持不變[1][2][3][4]于電容器與電源斷開兩板的帶電荷量Q不,減小電容器極板間的距離,由公式

可知電容器電容增大;不,根據(jù)

Q可知U減,靜電計(jì)指針偏角將減??;由

Q可知場(chǎng)強(qiáng)不變。.圖示探究影響平行板電容器電容大小因的驗(yàn)裝置,豎直平行板電容器兩板帶等量異種電荷,兩板正對(duì)。(均選“變大、“變”或不變)(1)其情況不變,左板豎直向上平移時(shí),靜計(jì)的指針偏______(2)其情況不變,左板水平遠(yuǎn)離右板時(shí),靜計(jì)的指針偏______(3)其情況不變,兩板間插入玻璃板時(shí),靜計(jì)的指針偏______變大變大變小解析:大變變(1)[1]他情況不變,左板豎直向上平移時(shí),正對(duì)面積S減小,根據(jù)C

4可知電容C減,一定,根據(jù)可知,變大,則靜電計(jì)的指針偏角變大;(2)[2]他情況不變,左板水平遠(yuǎn)離右板時(shí),則d變,根據(jù)C

4可知,電容C變小,一,根據(jù)

NMNNMN可知,變大,則靜電計(jì)的指針偏角變大;(3)[3]他情況不變,兩板間插入玻璃板時(shí),根據(jù)C

4可知,電容C變大,一,根據(jù)可知,變小,則靜電計(jì)的指針偏角變小。18.、為場(chǎng)中的兩點(diǎn),如果把-7的正電荷從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力所做正功為8×10J,么q的電勢(shì)能減少了_______J,A兩的電勢(shì)差為。8×10-6J解析:-6J

40V[1]由正電荷A點(diǎn)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,導(dǎo)致電荷的電勢(shì)能減少。則電場(chǎng)力做多少功,電勢(shì)能就減少多少,即為8×10-6J;[2]A、兩電勢(shì)差U

V19.一個(gè)電荷量為=9的電荷從距電無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中點(diǎn)電荷克服電場(chǎng)力做功W=

J,果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功W=3J.取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)M、點(diǎn)的電勢(shì)差是把點(diǎn)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)場(chǎng)力做________8×105V24×10-3J解析:5

V2.4×103

J[1]把個(gè)正點(diǎn)荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的M點(diǎn)電荷克服靜電力做功-J,相反的過程中,把正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的′=6.0×10,以:

點(diǎn)移動(dòng)到距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處,靜電力做功U

M

W1V1.25

6

V把該點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的點(diǎn)移到距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處,靜電力做功J,所以:U

W3.62V5

5

VM、兩點(diǎn)的電勢(shì)差:

MN

U

M

N

VV=4.85V[2]把點(diǎn)電荷M點(diǎn)移到N點(diǎn)電力做功:W=5×10-9×4.8×10=2.4×10J20.場(chǎng)力做正功,電勢(shì)_(填“增加或減?。?,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能(填增”“減?。p小增加解析:小增[1]不正負(fù)電,電場(chǎng)力做功量度電勢(shì)能的變化,當(dāng)電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功,電荷的電勢(shì)能減??;

01210120121012[2]如電場(chǎng)力電荷做負(fù)功時(shí),電勢(shì)能增大。三、解題21.圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方沿與水平方向成θ30°斜右上方,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,質(zhì)量為m電荷量為

mgE

的帶正電的小球以初速度v開運(yùn)動(dòng),初速度方向與電場(chǎng)向一致。(重力加速度為g)()使小球做勻速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的恒力F的大小;()使小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)對(duì)小球施加的最小恒力F的大小和方向。解析:1)

,

mg;)

mg方向垂直于v向()題意物的受力分析如圖由正交分解可得,在x軸向上Eqsin

1

在軸向上1

mg

解以上兩式可得

60°F()由力分析及題意可要使F有小值,只需Fcos

即mg

0000方向垂直于v向上22.圖所示,空間存在豎方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(向未知),一個(gè)電荷量q、量m的帶電粒子,從O點(diǎn)以某一初度垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)過圖中、兩,不計(jì)粒子的重力及空氣阻力。已知OAL,與場(chǎng)線夾角為60°()斷電場(chǎng)向;()帶電粒進(jìn)入電場(chǎng)的初速度以及從O點(diǎn)A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;()粒子經(jīng)B點(diǎn)速度方向與水平方向的夾角為60°,求帶電粒子從O點(diǎn)B點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功。解析:1)直向下;()v0()場(chǎng)方向:直向下

qEL9,t;)m

qEL()直方向o

t

2水平方向Lsin60

o

0解得t

qEL,m

B0B0()cos60o0B得v0由動(dòng)能定理電

mv22解得電

23.圖所示,在平面坐標(biāo)第一象限內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為

。軸直線x區(qū)之間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度也為,一個(gè)質(zhì)量為m

。帶電量為q

的子(不計(jì)重力)從第一象限的S點(diǎn)由靜止釋放,S點(diǎn)標(biāo)為

。(1)求子通過y軸時(shí)的速度大小;(2)求子通過軸離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離;解析:;(1)粒從S點(diǎn)軸做勻變速直線運(yùn)動(dòng),則由動(dòng)能定理mv

解得v=4m/s(2)粒從y軸左射出后做類平拋運(yùn)動(dòng),沿x軸向做勻速運(yùn)動(dòng),沿y軸向做勻加速運(yùn)動(dòng),則l

qE

t

解得d24.圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有、、三,=,=12,其中沿場(chǎng)方向,和電場(chǎng)線方向成角,一個(gè)電量為=4×10的正電荷從a移電場(chǎng)力做功

12ac11121212acac112ac11121212acac1為W=2.0×107

J,求:(1)勻電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng);(2)電從b移到c,場(chǎng)力做的功W;(3)ac兩間的電勢(shì)差U。解析:(2)2.4×107;(3)11V由于電場(chǎng)力做功=qU與徑無(wú)關(guān),只與初、末位置間的電勢(shì)差有關(guān),故可根據(jù)已知的電場(chǎng)力做功先求電勢(shì)差,再根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系確定場(chǎng)強(qiáng)E。反之亦然。(1)設(shè)、b兩間距離為,有W=qEd得=

1qd

==4(2)設(shè)、兩沿場(chǎng)強(qiáng)方向距離為d,有d=·cos60°W=·d得W=qE··cos60°=8×100×12×10×0.5=2.4×107(3)設(shè)荷從a移電場(chǎng)力做功為W有WW+W=得

JU=

W2.4=V=V=Vq425.圖所示,半徑為的滑絕緣環(huán)形軌道豎直置,在圓軌道的最低點(diǎn)處定一帶電小球,另有質(zhì)量為m的電小球穿在圓環(huán)上,從A點(diǎn)(水平最右端)處無(wú)初速釋放。若小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)獲得最大速度,其大小為,且AOC30(1)小在點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;(2)小在時(shí)的加速度;(3)小從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所做的功。

。重力加速度為g。求

NN解析:

mgm

,方向沿OC延線(2)

,方向豎直向下;(3)

1mv2(1)小在點(diǎn)速度最大,即此時(shí)沿速度方向(切線方向合力為零,設(shè)此時(shí)的庫(kù)侖力為

,則有切線方向

cos30c

法線方向FmgsinsinmN

v解得mgc

,mgN

v由牛頓第三定律可知,此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镕N

vmgm方向沿OC延線(2)由何關(guān)系可知r

R

,

rRBA設(shè)小球在點(diǎn)時(shí)庫(kù)侖力大小為F,由FA

qq1r

可知F

12

F即

mmmmF

12

mg小球在A點(diǎn)時(shí)速度為零,因此向心加速度為零即a沿切線方向Fcos45ma又小球在的加速度為2An

2解得2aA

g方向豎直向下(3)設(shè)球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中,電場(chǎng)力功為W,由動(dòng)能定理可mgRsin

1mv2

解得1mgR226.圖所示為一真空示波,電子槍從陰極K發(fā)出電子(初速度不計(jì)),經(jīng)燈絲K與A板間的加速電場(chǎng)加速,從A板心孔沿中心線KO射,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板MN形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)),電子進(jìn)入M、間場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,電子經(jīng)過電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)已知加電壓為

1

,兩板間的距離為d,金屬板長(zhǎng)為,屬板右端到熒光屏的距離為,的距離為,子的質(zhì)量為1m電荷量為e。求:()子穿過板時(shí)的速度大?。唬ǎ?、板間的電壓

2

。

2AB2AB解析:1)

2eUm

;()

UdY1LLL112(1)在速電壓中直線加速1由動(dòng)能定理得合

mv

2電子

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