时间:2019-07-03 00:14:08
1、简答题
(1)匀强电场的场强大小和方向。
(2)OP间的距离和带电小球的初速度。
(3)带电小球的运动周期以及在足够长的时间内带电小球在X轴方向的平均速度。
参考答案:(1)mg/q?方向向上(2)Bqd/2m(3)3?Bq d/(4π+6
)
本题解析:(1)小球做匀速圆周运动时合力大小一定,方向垂直与速度方向指向圆心,所以重力和电场力平衡,洛仑兹力做向心力,故有
mg=Eq,解得E=mg/q?方向向上(2分)
(2)由平抛运动知识得d=VOt (1分)? OP=VYt/2 (1分)?又有VY/VO=tan600(1分)
联立解得OP=3d/2(1分)
由圆运动知识得到
BqV=mV2/R (1分)
由题意得
V0/V=Cos600(1分)d=2RSin600 (1分)?解得V0=Bqd/2m(1分)
(3)由题意可知带电小球的运动周期应等于从P运动到Q所用时间的两倍与从Q到O的圆运动经历的时间之和
t1=d/V0(1分)? t2=2T0/3 (1分)? T0=2πm/Bq(1分)
解得T=2t1+t2=m(4π/3+2)/Bq(1分)
因每个周期发生的位移为d,所以在足够长的时间内沿X轴方向的平均速度为
V=d/T=3
?Bq d/(4π+6
)(3分)
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,A、B两点相距0.1m,AB连线与电场线的夹角θ=60°,匀强电场的场强E=100V/m,则A、B间电势差UAB=______V.
参考答案:由图示可知,BA方向与电场线方向间的夹角θ=60°,
BA两点沿电场方向的距离d=Lcosθ,
BA两点间的电势差UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V,
AB间的电势差UAB=-UBA=-5V;
故答案为:-5V.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,AB、CD为一圆的两条直径,且相互垂直,O点为圆心.空间存在一未知静电场,方向与圆周所在平面平行.现让一电子先从A点运动至C点,电势能减少了Ep;又从C点运动到B点,电势能增加了Ep,那么此空间存在的静电场可能是( )
A.匀强电场,方向垂直于AB由O点指向C点
B.匀强电场,方向垂直于AB由C点指向O点
C.位于O点的正点电荷形成的电场
D.位于D点的负电荷形成的电场
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,固定的光滑水平绝缘轨道与竖直放置的光滑绝缘的圆形轨道平滑连接,圆形轨道处于水平向右的匀强电场中,圆形轨道的最低点有A、B、C、D四个小球,已知,A球带正电,电量为q,其余小球均不带电.电场强度
,圆形轨道半径为R=0.2m.小球C、D与处于原长的轻弹簧2连接,小球A、B中间压缩一轻且短的弹簧,轻弹簧与A、B均不连接,由静止释放A、B后,A恰能做完整的圆周运动.B被弹开后与C小球碰撞且粘连在一起,设碰撞时间极短. g取10m/s2,求:
(1) A球刚离开弹簧时,速度为多少
(2) 弹簧2最大弹性势能.
参考答案:
(1)(2)EP m=
本题解析:(1) 根据带电小球A恰能做完整的圆周运动,因,则小球能通过复合场中的最高点P(如图)设经过轨道上的P点的速度为v,由小球A的重力和电场力的合力提供向心力有:
…………①
在圆周轨道的最低点弹簧将B、A两球向左、右弹开,设弹开时A、B两球的速度大小分别为vA、vB,由动量守恒有:?,即
…………②
小球A从圆周轨道的最低点运动到P的过程中,由动能定理有:…③
由①②③求得:
(2)设BC碰后速度为v1, B与C碰撞动量守恒得v1=2m/S? …④
BC整体减速,D球加速,当两者速度相等时设为v2,弹簧最短,弹性势能最大?得v2=
m/S? ……⑤
EP m=?……⑥
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,带等量异种电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点沿直线向下运动, 且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点,则
[? ]
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N
B.粒子在M点的电势能一定比在N点的大
C.电场中M点的电势一定高于N点的电势
D.粒子在M点的速度一定比在N点的大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般