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文档简介

1、电场难题一一经典题你2. 如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口 B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场, 电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相 等,结果小球从管口 C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过 A点,设小球运动过程中带电量没有改变, 重力加速度为g,求:(1)小球到达B点的速度大小;(2)小球受到的电场力的大小和方向;(3)小球经过管口 C处时对圆管壁的压力。3、如图所示,一固定在竖直平面内的光滑绝缘半圆形轨道ABC其半径为R=0.4m.

2、轨道在C处与水平绝缘板相切.在绝缘板上距C点2m的D点静置一质量m=20g的 小物块(可看作质点),小物块带负电,电量为 q=lC,今在空间加一水平向左 的匀强电场,场强方向与导轨共面,发现小物块恰能通过轨道最高点A.取g=10m/s2,求:(1)匀强电场的电场强度 E;( 2)小物块的落点到C点的距离 X.图 821(自认为第二问答案有误,不应水平方向匀速运动,请勿看答案。)4、如图8 21所示,长为L的绝缘细线,一端悬于 0点,另一端连接一质量为 m的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在0点正下方钉i个钉子0,,已知小球受到的电场力是重力的,现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉

3、子后要使小球刚好饶钉子 O在竖直平面内作圆周运动,求 00长度5、两块平行金属板A、B彼此平行放置,板间距离为d,两板分别带有等量异种电荷,且 板带正电,两板中间有一带负电的油滴 P,当两板水平放置时,油滴恰好平衡,若把两板 倾斜60°,把油滴从P静止释放,油滴可以打在金属板上,问:(1)油滴将打在哪块金属板上?( 2)油滴打在金属板上的速率是多少?6、如图所示,在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC其下端(C端)距地面高度h=0. 8m有一质量500g的带电小环套在直杆上,正以某2一速度,沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。(

4、g取l0m/s ) 求:(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。正下方钉i个钉子0,,已知小球受到的电场力是重力的,现将细线(2)小环从C运动到P过程中的动能增量。(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小V。7、如图所示,水平地面上方被竖直线 MN分隔成两部分,M点左侧地面粗糙,动摩擦因数为 卩=0.5,右侧光滑.MN右侧空 间有一范围足够大的匀强电场在 O点用长为R= 5m的轻质绝缘细绳,拴一个质量 nA= 0.04kg,带电量为q = +2 10-4的 小球A,在竖直平面内以v= 10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动,运动到 最低点时与地面刚好不接触处于原长的弹簧左端连在墙上,右端与不带I

5、 、z/zz z z z z zz z z zz z z z zz电的小球B接触但不粘连,B球的质量m=0.02kg,此时B球刚好位于M点.现 用水平向左的推力将B球缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),MP之间 的距离为L= 10cm,推力所做的功是 W 0.27 J,当撤去推力后,B球沿地面 右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体 C (A、B C 均可视为质点),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为 E = 6 103N/C, 电场方向不变(取 g= 10m/s )求:(1)A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向.(2)碰撞后整体C的速度.(3)整体C运动到最高点时绳的拉力大

6、小8、如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑 绝缘的挡板轨道ABCD AB段为直线,BCD段是半径为R的一部分圆弧(两部分相切于板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆的直径 MN平行现使一带电量为+ q、质量为m的小球由静止从斜挡板内侧 上某点释放,为使小球能沿挡板内侧运动,最后从D点抛岀,试求:(1) 小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离 s; (2)在上述条件下小球经过 N点时对挡板的压力大小.m带q负电荷的小球B以速度Vo离A9、质量为2m,带2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上,当另一质量为 而去的同时,释放 A球,如图12所示。

7、若某时刻两球的电势能有最大值,求:(1)此时两球速度各多大?(2)与开始时相比,电势能最多增加多少?10、如图所示,在方向水平向右的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为 定于O点,当小球静止在B点时,细线与竖直方向夹角e =30°问:(1)小球带电量多少?(2) 若将小球拉到A点使细线呈水平状态,当小球无初速释放后,从A到B过程,电场力对小球做功多少?11、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABC区域内,存在两个场强大小均为 E(3)小球过最低点C时,细线对小球拉力多大?的匀强电场I和II ,两电场的边界均是边长为 L的正方形 计

8、电子所受重力)。(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开 区域的位置。(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从 区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n (n> 1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在 电场I区域内由静止释放电子的所有位置。12、( 12分)一束电子流(电子质量为 m,电量绝对值为e)经电压为U的加速电场加速r*-*«*f 后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距为d,板长为I ,那么,要使电子能从平行板间飞岀,则(1)电子进入偏转电场

9、的速度大小是多少?(4分)(2)两个极板上最多能加多大的偏转电压 U ' ? (8分)13、如图所示,质量为 m电荷量为+q的小球从距地面一定高度的 0点,以初速度vo沿着L水平方向抛出,已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电 场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为(I )电场强度E为多大?( 2)小球落地点A与抛岀点0之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?14、如下图所示,在一个范围较大的匀强电场中,用长为L绝缘丝线将质量为 m带电小球系于电场中固定点 0处,当小球静止于A时,悬线与竖直方向夹角e =45 &

10、#176;。将小球拉到B时,使线刚水平伸直,然后自由释放小球。(1 )小球运动到最低点处的时间;2)小球运动到A位置时的动能。°°X. r丄X.15、如图所示,水平绝缘光滑轨道 AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形 粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径 R = 0.40m。在轨道所在空间存在水平向 右的匀强电场,电场强度 E =1.0 x 104N/C。现有一质量m = 0.10kg的带电体(可 视为质点)放在水平轨道上与B端距离s = 1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。已知带电体所带电荷q = 8.0

11、 x 105C,取10g=10m/s,求:(1) 带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;(2) 带电体运动到圆弧形轨道的 B端时对圆弧轨道的压力大小;(3) 带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。16、如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个 带负电的小球从斜轨道上的 A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质 量为:,电量为/,匀强电场的场强大小为 E,斜轨道的倾角为a (小 球的重力大于所受的电场力)。(1) 求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;(2) 若使小球通过圆轨道顶端的 B点时不落下来,求A点距水平地面的高 度h至

12、少应为多大?(3) 若小球从斜轨道h=5R处由静止释放。假设其能够通过 B点,求在此过程中小球机械能的改变量。17、如图所示,质量为-匸的带电粒子以-'的速度从水平放置的平行金属板 A、B中央飞入电场,已3A .,知板长4一丄,板间距-::,当AB间加电压一时,带电粒子恰好沿直线穿过,2电场(设此时A板电势高),重力加速度取 g=10m/s*B Lr第14题因求:(1)粒子带什么电?电荷量为多少?( 2) A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞岀?18、如图所示,一个电子以100ev的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B点离开电场时,其运动方向与电场线成1500

13、角,则A与B两点间的电势差多大?19、如图所示,ABCD表示竖立放在场强 EhO'v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环,轨道的水平部分与半圆环相切,A为水平轨道的一点,而且 厶 匸 .,把一质量m = 100g,带电量q=10 4C的小球放在水平轨道的 A 点上面由静止开始释放后,在轨道内侧运动(g=10m/s2)求:(1)它到达C点的速度多大(2)它到达C点时对轨道的压力是多大? 3)小球所能获得 的最大的动能是多少?(3)水平轨道上A、B两点之间的距离20、如图所示,设从灼热金属丝逸岀的电子流初速为零,并设该电子流, 经加速后进入偏转电场。已

14、知加速电场的电压是 Uo,偏转极间的电压是U, 偏转板长L,相距d,电子电量为e,质量为no,求(1)电子进入偏转电场时的速度 vo大小;(2)电子离开偏转电场时的 侧移距离y;( 3)电子离开偏转电场时的速度 v大小。21、如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.现有一质量为m带正电q的小滑块(可视为质点),从 C点由静止释放,滑到水平轨道上的 A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为-,求:(1) 滑块通过B点时的速度大小;A滑块经过圆弧轨道的B点时,所受轨道支持力的大小

15、;22、如图所示,在竖直平面内的直角坐标系 xoy中,第W象限内存在沿x员负方向的匀强 电场.一质量为m电量为q的带正电小球从x轴上的A点由静止释放,打在y轴上的B点. 已知A点坐标为(21,0),B点坐标为(0, I ).求:(1电场强度E (2)若小球从距A点高度为I的C点由静止释放,则打在y轴上的坐 标如何?这时速度大小方向如何?23、如图所示,电荷量均为+ q、质量分别为m 2m的小球A和B,中间连接质量不计的绝缘细绳,在竖直方向的匀强电场 中以速度vo匀速上升,某时刻细绳断开,若忽略 A、B间的静电力,求:'Ta用电场的场强当B球速度为零时,A球的速度大小。24、( 14分)

16、如图所示,一示波管偏转电极的长度d= 1.5cm,两极间电场是均匀47的,E= 1.2 X 10 V/m, (E垂直于管轴),一个电子以vo= 2.6 X 10 m/s的初速度沿 管轴射入,已知电子质量 m= 9.1 X 1031kg,电荷量q= 1.6 X 1019 C.求:(1)电子穿岀两极板的时间(2 )电子经过电极后,发生的偏转量y.25、如图所示,在0点处放置一个正电荷。在过 0点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为 m 电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以 0为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、C两点,O C 在同一水平线上,/ BOC

17、30°, A距离0C的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v,则下列说法中正确的A.小球通过C点的速度大小是B.小球通过C点的速度大小是C 小球由A到C电场力做功是_ -mgh飓佻-兰)_丄咧D.小球由A到C机械能的损失是 _11、A、B是电场中的同一条直线形电场线上的两点.若将一个带负电的点电荷从 动过程中的速度图象如图所示比较A点由静止释放,它在沿电场线从 A向B运B两点的电势U和场强E,下列说法中正确的是A. UA>Ub, Ea>EbB.UA>Ub, Ea< EbC. UA<Ub, Ea<EbD.UAvUB, EA> Eb27、如图所示

18、,粒子进入此静电场后,沿实线轨迹运动,依次与三个等势面交于A B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面,a、已知三个等势面的电势关系为 b、c、d、f五点。不计粒子重力,B.该带电粒子带负电粒子在ab段速率逐渐增大粒子在a点的速率大于在e点的速率AV B< C。一带电 下列说法中正确的C.a点的场强大小小于b点的场强大小28、某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面.A、B C三点的电场强度分别为EA、Eb、Ec,电势分别为;二、,关于这三点的电场强度和电势的关系,以下判断正确的是.ea>Eb, 1 a;.ea>Eb,.Ea=Ec,匚=/:29、某电场的

19、电场线分布如图所示,以下说法正确的是A. 1点场强大于:点场强B. “点电势高于:点电势C. 若将一试电荷I"由点释放,它将沿电场线运动到 ;点30、如图所示,在光滑绝缘水平面上的M N两点各放有一个电荷量分别为 +q和+2q的完全相同的金属球 A、B。在某时刻,使A、B以相等的初动能E开始沿同一直线相向运动(这时它们的动量大小均为P),若它们在碰撞过程中无机械能损失,碰后又各自返回。它们返回 M N两点时的动能分别为 Ei和巳,动量大小分别为Pi和P2,则下列结论正确的是:()A. Ei = E>E,P = P2>PB. Ei = E = E? Pi = R = PC.

20、碰撞一定发生在 M N连线中点的左侧D. 两球不可能同时返回到 M N两点3i、如图所示,在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B,在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块,则滑块会由静止开始一直向右运动到 AB连线上的另一点M而停下。则以下判断正确的是A. 滑块一定带的是与A、B异种的电荷B. 滑块的电势能一定是先减小后增大C. 滑块的动能与电势能之和一定减小D. AP间距一定小于BM间距A PBz z32、如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入

21、,第一滴油滴正好落到 下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+i滴油滴刚好能飞离电场,假定落到 A板的油滴的电量能 被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则()A.落到A板的油滴数B 落到A板的油滴数'/'mgiC.第N+i滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于11B '' 一a V*X(A)i:4(B)i:3(C)1:2(D)1:1D.第N+i滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于 33、如图所示,在两块带电平行金属板间,有一束电子沿 Ox轴方向射入电场,在 电场中的运动轨迹为 OCD已知OA=AB则电子在0C段和CD段

22、动能的增加量之比 EkC: EkD 为( )D.若在.点再固定一点电荷二,将一试探电荷由移至的过程中,电势能减小34、如图所示,圆形虚线表示固定于 0点的某点电荷电场中的部分等势线,实线为某个电子在该电场中由 点的运动轨迹,该轨迹与其中一条等势线相切于b点。若电子只受该电场的作用,则下列说法正确的是a点经b点和cA . 0点的电电荷带正电B . a点的电势高于c点的电势C 电子在a点的加速度大于在c点的加速度 D 电子运动过程中,在b点的电势能最大35、如图,电子在电势差为 Ui的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为 与极板平行,整个装置处于真空中,重力不计,在满足电子能射出平行板区域的

23、条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是的两块平行极板间的电场中,入射方向A.其它条件不变,Ui变小 B 其它条件不变,U变大C.其它条件不变,Ui变大同时lb变小 D 其它条件不变,U变小同时lb变大36、图6中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹, 轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作岀正确判断的是()a、b是A.带电粒子所带电荷的符号B. 带电粒子在a、b两点的受力方向C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大37、一带电粒子在电场力的作用下沿下图中曲线JK穿过一

24、匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中有,若不计粒子的重力,可以确定A.粒子带正电 B该粒子带负电C 从J到K粒子的电势能增加D. 粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变38、一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E。在与环心等高处放有一质量为 m带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是A .小球在运动过程中机械能守恒B .小球经过环的最低点时速度最大C .小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE)D .小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE)39、如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现

25、有大量质量均为 m带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断 地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+丨滴油滴刚好能飞离电场,假定落到 A板的油滴 的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则晴学N3CdmgA.落到A板的油滴数 B 落到A板的油滴数:mgdC. N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的机械能等于23mglD. N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于_40、( 10分)如题图所示,光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B C两点,圆心处固定一电量为+Q的点电荷,一质量为 m电量为+q的带

26、电环从杆上A点由静止释放。已知AB=BC=h q«Q环沿绝缘杆滑到B点时的速度(1) A、C两点间的电势差(2) 环到达C点时的速度,求:答案2、( 1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故到达B点时速度大小(2)设电场力的竖直分力为Fy、水平分力为Fx,贝y .- =mg c -方向竖直向上) 小球从B运动到C的过程中,由功能定理得-Fx?2R=厂八宀小球从管口 C处脱离圆管后,做类平抛运动,轨迹经过A点,则y = 4R =vct电场力大小戸么1电场力的合力与方向水平方向成角,则tan ;=小球所受电场力方向与水平方向间的夹角/ =45(3)小球经过管口 C处时,向

27、心力由Fx和圆管的压力N提供,设压力N的方向向左,二即得N=3mg(方向向左)根据牛顿第三定律可知:小球经过管口 C处时对圆管的压力N' =3mg方向水平向右3、从D点到A点,据动能定理:mg = m 恰过A点,据牛顿定律:离A点后平抛,运动分解:可求岀:电场强度 E = 0.06 N/C 距离x = 0.8 m4、【错解分析】错解:摆球从 A落下经B到C的过程中受到重力G,绳子的拉力T和电场力F电三个力的作用,并且重力和电场力做功,拉力不做功,由动能定理摆球到达最低点时,摆线碰到钉子 O后,若要小球刚好绕钉子 O在竖直平面内做圆周运动,如图 8- 22。则在最高 点D应满足:mg =

28、 m从C到D的过程中,只有重力做功(负功),由机械能守恒定律mg2R 2 -解得15二 00=L- K = -5L= 0.369115考生以前做过不少“在重力场中释放摆球。摆球沿圆弧线运动的习题”。受到这道题思维定势的影响,没能分析岀本 题的摆球是在重力场和电场叠加场中运动。小球同时受到重力和电场力的作用,这两个力对摆球运动轨迹都有影响。受“最高点”就是几何上的最高点的思维定势的影响,没能分析清楚物理意义上的“最高点”含义。在重力场中应是重力方向上 物体运动轨迹的最高点,恰好是几何意义上的最高点。而本题中,“最高点”则是重力与电场力的合力方向上摆球运动的 轨迹的最高点。【正确解答】本题是一个摆

29、在重力场和电场的叠加场中的运动问题,由于重力场和电场力做功都与路径无关,因此可以把两个场叠 加起来看成一个等效力场来处理,如图 8 -23所示,e =60开始时,摆球在合力F的作用下沿力的方向作匀加速直线运动,从 A点运动到B点,由图8-23可知, AOB为等边三角形,则摆球从A到B,在等效力场中,由能量守恒定律得:FI在B点处,由于在极短的时间内细线被拉紧,摆球受到细线拉力的冲量作用,法向分量V2变为零,切向分量vL - vB cos30& - vB接着摆球以V1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动,碰到钉子 0'后,在竖直平面内做圆周运动,在等效力场中,过点0'做合力F

30、的平行线与圆的交点为 Q即为摆球绕0点做圆周运动的“最高点”,在 Q点应满足F =过0点做OPLAB取0P为等势面,在等效力场中,根据能量守恒定律得:1mv2联立解方程组得到23 + 1 2屁62j5 + 6L5、( 1)将打在A板上。a=g/2,打到板上的时间为:油(2)水平放置有Eq=mg把重力分解为平行电场方向和垂直电场方向,则沿电场方向的加速度为: 滴受到的合力为mg,所以加速度为g,达到板上速度的大小为:6、( 1):.a-罷g二 2麗(亦J)方向垂直于杆向下(2)设小环从C运动到P过程中动能的增量为-1匸WG - wgA = 4J % 二0 :込二4J(3)环离开杆作类平抛运动:垂

31、直于杆方向匀加速运动a 平行于杆方向匀速运动一7、( 1)要使小球在竖直平面内做匀速圆周运动,必须满足F 电=Eq=mg所以:=2X 103N/C方向竖直向上(2)由功能关系得,弹簧具有的最大弹性势能Ep = W-叽 g =0.277设小球J运动到点时速度为.1,由功能关系得v2=5w/s两球碰后结合为,设的速度为1,由动量守恒定律得(3)加电场后,因V/所以不能做圆周运动,而是做类平抛运动,设经过时间一绳子在Q处绷紧,由运动学规律得1仝 J-叱x二讯尸尹牡二疋即:绳子绷紧时恰好位于水平位置,水平方向速度变为0,以竖直分速度1开始做圆周运动V-叫尹;一 t 耕护;二 EqR - ?ncgR设到

32、最高点时速度为一由动能定理得;2'-_得- . -'v 二T +- Eq-m£ 在最高点由牛顿运动定律得;二求得丄一8、解:根据题意分析可知,小球过 M点时对挡板恰好无压力时,s最小,根据牛顿第二定律有:由动能定理得:联立解得:F_qE = tn(1) 小球过N点时,根据牛顿第二定律有:有一匸qEs - 一 mvi由动能定理得:_ “ 联立解得:丄由牛顿第三定律可知,小球对挡板的压力大小为9、析与解:(1)两球距离最远时它们的电势能最大,而两球速度相等时距离最远。设此时速度为V,两球相互作用过程中总动量守恒,由动量守恒定律得:mV= ( m+2m V,解得V=W3。(

33、2)由于只有电场力做功,电势能和动能间可以相互转化,电势能与动能的总和保持不变。所以电势能增加最多为:10、( 1)小球在B点受重力,拉力,电场力三力平衡,(2)F -qE- wgtan 30°炉取(1-舶小球从A到B电场力做功丄2 祈型 _ qEL =(3)小球从A到C由动能定理 _11)在C点绳对小球拉力为TT-mg = mL2)联立1) 2 )得 T=(旷鬲訂311、( 1 )设电子的质量为m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动,岀区域I时的为V。,此后电场II做类平抛运 动,假设电子从CD边射岀,岀射点纵坐标为y,有解得,所以原假设成立,即电子离开ABCD区域的位置坐标

34、为(2L, 一 )(2)设释放点在电场区域D点离开,有I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到vi,然后进入电场II做类平抛运动,并从£解得 xy二-,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置(3)设电子从(x,y)点释放,在电场I中加速到V2,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y '处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有y-y二-at&EL f L“ =at =ty =v 解得,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置12、20(1)在加速电场中,由动能定理叫二AEk得:Ve =- 02 0 2Ve'm要使电子

35、能飞出平行板,则有注9电子做类平抛运动,加速度“空二上m dm解得电子进入偏转电场的速度旳=飞行时间t =叫汾故竖直方向的位移y二丄諮二竺飞2 2dmvoa解得;uy苇或者叫=辔注意:解题歩骤不同,只要解法台理正确,都给分。13、解:(1)分析水平方向的分运动有:= 2Lm.2分2121E-imvc2/qL1 2UAo = E L=-mv0 i q(2) A与O之间的电势差:'(3)设小球落地时的动能为!_.,空中飞行的时间为T,分析竖直方向的分运动有:分析水平方向的分运动有:7 2mQl?匕上A =2解得:"/a =14、2115、解:(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度

36、大小为a,根据牛顿第二定律有qE = ma解得:二- 11 m/s2设带电体运动到B端的速度大小为Vb,则解得 J _J m/s(2)设带电体运动到圆轨道 B端时受轨道的支持力为 N,根据牛顿第二定律有N - mg =!R解得-11 N根据牛顿第三定律可知,带电体对圆弧轨道B端的压力大小 ;丄:N(3)因电场力做功与路径无关,所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力所做的功 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为Wb,对此过程根据动能定理有解得W摩=0.72J16、解:(1)根据牛顿第二定律:sin a(2)若小球刚好通过B点不下落,据牛顿第二定律mg -qE-小球由A到B,据动能定理:(mg - qSYh - 2R)=2 式联立,得1(3)小球从静止开始沿轨道运动到 B点的过程中,机械能的变化量为 E电由 E机=W电W 电=3REq得 E 机=3REq1117、 ( 1)负电,10- C(2) 1800V18、电子做类平抛运动,在B点,由速度分解可知氐=% = 40 加 ,由动能定理得19、( 1厂1由得:V = 2m/s N c = 3N(2)因为 輕二qEJN,所以合场方向垂直于B,C的连线BC合场势能最低的点在 0。的中点D, 如图,小球的最大动能:"阿"

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