高中物理电场计算题题.doc

16.(12分)如图所示,空间存在围足够大的竖直向下的匀强电场,电场强度大小E=×10-4v/m,在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时,带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方,B的电荷量为g=9×10-7C,且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0=,它与B发生对心碰撞,碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后(未接触绝缘地板及小圆环A)又向上运动,当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时,B离A圆心的高度r=、C均可以视为质点,且质量相等,圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q=9×l0-7C的点电荷,静电引力常量k=9×109Nm2/C2.(g取10m/s2)。求: (l)试求B球质量m; (2)从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。15如图所示一质量为m、带电量为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g。(1)求电场强度E。(2)若在某时刻给小球一个沿切线方向的初速度v。小球恰好能在竖直平面做完整的圆周运动求v。为多大?.16.(14分)如图:在一绝缘水平面上,一竖直绝缘挡板固定在O点,ON段表面粗糙,长度S=,NM段表面光滑,长度L=,场强为2×lo5N/×10-3kg,带正电,电量为1×l0一7C,,将小滑块从M点由静止释放,小滑块在运动过程中没有电量损失,与挡板相碰时不计机械能损失。g取l0m/:(1)小滑块从释放用多长时间第一次与挡板相碰?(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置?,设电子电量为、(初速不计)经过加速电场后,由小孔沿水平放置的偏转板、间的中心轴线射入。、板长为,两板间的距离,两板间加有恒定电压,,、。:由题意,(2分)偏转距离为,沿板方向的位移为(1分)(2分)(2分)如图,电子从C点离开电场,沿直线匀速运动打在点由几何关系得(3分)20..如图所示,ABCD为固定在竖直平面的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=370,半径r=,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/=,cos370=。(1)求弹簧枪对小物体所做的功;(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。:(1)设弹簧枪对小物体做功为,有动能定理得:①代入数据得:②(2)取沿平直斜轨向上为正方向,设小物体通过C点进入电场后的加速度为,由牛顿第二定律得③小物体向上做匀减速运动,经后,速度达到,有④由③④可得,设运动的位移为,有⑤电场反向之后,设小物体的加速度为,由牛顿第二定律得⑥AB设小物体以此加速度运动到静止,所用时间为,位移为⑦⑧设的长度为s,有⑨联立得16.(14分)如图所示,两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场,板间距离为。有一带电量为、质量为的小球(可视为质点)以水平速度从A孔进入匀强电场,且恰好没有与右板相碰,小球最后从B孔离开匀强电场,若A、B两孔的距离为,重力加速度为,求:(1)两板间的场强大小;(2)小球从A孔进入电场时的速度;(3)从小球进入电场到其速度达到最小值,小球电势能的变化量为多少?:(1)由题意可知,小球在水平方向先减速到零,然后反向加速。设小球进入A孔的速度为,减速到右板的时间为,则有:水平方向:(2分)竖直方向:(1分)联立解得(1分)(2)在水平方向上根据牛顿第二定律有(1分)根据运动学公式有(1分)联立解得(1分)(3)小球进入电场后,在水平方向上做减速运动,即(1分)在竖直方向上做加速运动,即(1分)小球在电场中的速度大小为(1分)联立由数学知识可得时小球速度达到最小,此时粒子在水平方向的位移为:(1分)在此过程中电场力做功为(1分) 而(1分)联立解得,即粒子的电势能增加。(1分)(注