匀强电场中力学问题

匀强电场中力学问题
匀强电场中力学问题

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,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=2.0×10-9C,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6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10--5J,则a、b两点间的电势差U ab为:

A.3×104V

B.1×104V

C.4×104V

D.7×104V

7、如图2所示,在水平地面上有一倾角为θ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α,两板间所加电压为U。有一带负电液滴,带电量为q,以速度v

沿水平方向自A板边沿进入板间后仍沿水平方向运动,

o

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 = 1.5m的光滑绝

缘细直杆MN,竖直固定在场强为E ==1.0×105N/C、

与水平方向成θ=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=+4.5×10-6C;另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10一2kg。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k=9.0×10 9N·m2/C2,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端运动到距M端的高度h2=0.6lm时,速度为v=1.0m/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R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、

B 7、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N,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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