匀强电场中力学问题

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1、1. 如图所示,一带电粒予射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断:A.此粒子一直受到静电排斥力作用 B.粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度D.粒子在a点和c点的速度大小一定相等2. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线和粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定:A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D.A点的电势低于B点的电势3. 一个点电荷,从静电场中的

2、a点移到b点,其电势能的变化为零,则: A.a、b两点的场强一定相相等 B.该点电荷一定沿等势线移动 C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的D.a、b两点的电势一定相等4. 在静电场中: A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B.电场强度处处相同的区城内,电势也一定处处相同 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直的D.沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的5. 若带正电荷的小球只受到电场力作用,则它在任意一段时间内:A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 D.不一定沿电场线运动

3、,也不一定由高电势处向低电势处运动6. 一个带正电的质点,电量q=2.010-9C,在静电场中由A点移到B点在这个过程中,除电场力外,其他力作的功为6.010-5J,质点的动能增加了8.010-5J,则a、b两点间的电势差Uab为:A.3104V B.1104V C.4104V D.7104V7、如图2所示,在水平地面上有一倾角为的绝缘斜面,斜面所处空间有水平向右的匀强电场,电场强度为E。有质量为m,带电量为+q的小球沿斜面匀速滑下。求小球和斜面间的滑动摩擦因数。8、如图3所示,平行板电容器的板长为,板间距为L,板B与水平方向的夹角为,两板间所加电压为U。有一带负电液滴,带电量为q,以速度vo

4、沿水平方向自A板边沿进入板间后仍沿水平方向运动,恰好从B板边沿水平飞出求液滴的质量及飞出时的速度。9、如图4所示,一根长L = 15m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E =10105N/C、与水平方向成300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q+45106C;另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动,电荷量q+1010-6C,质量m1010一2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动。(静电力常量k9010 9Nm2C2,取g =l0m / s2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大?(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?(3)小球B从N端

5、运动到距M端的高度h206lm时,速度为v10m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?10、如图6所示,一半径为的光滑绝缘圆环竖直固定在水平桌面上,桌面所在空间有水平向右的匀强电场,电场强度为E在此圆环上套着一个质量为m、带电量为+q的小圆环。现让小圆环由静止从环A处开始下滑。求小环在环上滑过四分之一圆周过B处时对环的压力是多大?1、ABD 2、B 3、D 4、CD 5、D 6、B7、分析与求解:小球下滑时受力如图2右所示,对小球运用力的平衡条件,在水平方向有:,竖直方向上有:。解此两式得:。8、分析与求解:液滴在板间受重力、电场力作用,由于沿水平方向运动,这两个力的合力方向必沿水平方向所

6、以,在竖直方向上应有:,而,由此两式可得:。液滴在板间运动过程中,对液滴运用动能定理有:,代入解此式得:。9、分析与求解:(1)开始运动时,小球受力如图4下所示,其合力必沿沿竖直方向,在竖直方向上对小球运用牛顿定律有:,代入已知数据解此得小球B开始运动时的加速度为:。(2)小球B开始运动后,小球A对它的库仑力逐渐增大,它所受的合力逐渐减小,运动中向下的加速度逐渐减小,当向下的合力为零时,加速度为零,此后,合力方向向上,且逐渐增大,小球做加速度逐渐增大的减速运动。因此,合力为零时,小球B速度最大,由力的平衡条件有:,代入已知数据解此式得:。(3)小球从开始运动到速度为的过程中,设A球对B求的库仑力做功为W1,匀强电场对小球B做的功为W2,对小球运用动能定理有:,而此过程中小球B的电势能增量为:,代入已知数据解此两式得小球B的电势能增量为:。10、分析与求解:设小环过B时环对它的压力为,速度为v则这一过程中,对小环运用动能定理有:,小环过B处时,在BO方向上对其运用牛顿定律有:,解此两式得:,由牛顿第三定律知,此时它对环的压力大小为,方向沿OB向外。

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