題目列表(包括答案和解析)
(10分)如題圖所示,光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B、C兩點(diǎn),圓心處固定一電量為+Q的點(diǎn)電荷,一質(zhì)量為m,電量為+q的帶電環(huán)從桿上A點(diǎn)由靜止釋放。已知AB=BC=h,q<<Q,環(huán)沿絕緣桿滑到B點(diǎn)時(shí)的速度,求:
(1)A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
(2)環(huán)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度。
如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿直豎直放置,它與正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)。質(zhì)量為m、帶電量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑,已知q《Q,AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為。求:
【小題1】小球由A到B過(guò)程中電場(chǎng)力做的功;
【小題2】A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.
如右圖所示,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和—Q,A、B相距為2d,MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p.質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布),現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放,小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的0點(diǎn)時(shí),速度為v0已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g,求:
【小題1】C、O間的電勢(shì)差UCO;
【小題2】0點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
【小題3】小球p經(jīng)過(guò)0點(diǎn)時(shí)的加速度;
【小題4】小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度
如圖所示,一根長(zhǎng)L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿MN,豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0105N/C、與水平方向成θ=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量Q=+4.510C;另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng),電荷量q=+1.010C,質(zhì)量m=1.010—2kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放,小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(靜電力常量k=9.0109N·m2/C2,取g=10m/s2)
【小題1】小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?
【小題2】小球B的速度最大時(shí),距M端的高度為多大?
(1)UAB==V=2×104V
(2)W/=q/ UAB=-2.5×10-8×2×104J=5×104J
18.參考答案:
(1)細(xì)線右偏,小球受電場(chǎng)力向右,所以小球帶正電
(2)qE=mgtan370
q==3×10
19.參考答案:
油滴勻速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力和重力平衡,電場(chǎng)力向上,和場(chǎng)強(qiáng)方向相反,所以油滴帶負(fù)電
兩極板間場(chǎng)強(qiáng): E=
電場(chǎng)力和重力平衡:qE=mg
解得:q=
20.參考答案:
(1)在+Q的電場(chǎng)中B、C位于同一等勢(shì)面上
UAC=UAB=
由動(dòng)能定理得:WAB+ mgh=m
解得: UAC=-
(2)由B到C根據(jù)動(dòng)能定理得:
mgh=m-m
解得:
21.參考答案:
設(shè):兩根細(xì)線與豎直方向的夾角分別是α、β,如左圖
上面帶電小球受四個(gè)力,如中圖
T1sinα+ T2sinβ=qE
下面帶電小球受三個(gè)力,如右圖
T2sinβ=qE
T2cosβ=mg
解得:α=0
β=450
22.參考答案:
(1)帶電粒子在平行板間受電場(chǎng)力:
F=q
帶電粒子在平行板間加速度為:
a=
帶電粒子穿過(guò)兩極板的時(shí)間為:
t=
帶電粒子飛出平行板時(shí)豎直速度為:
帶電粒子飛出平行板時(shí)速度為:
與水平方向的夾角為:
Ф=tan-1
聯(lián)立解得:=2.5×106m/s, Ф=370
(2)=()tanФ=12cm
(3)帶電粒子在EF右側(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,庫(kù)侖力提供向心力,所以點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電
帶電粒子在EF右側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為
R=
=m
聯(lián)立解得:Q=1.04×10-8C
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