題目列表(包括答案和解析)
A、將檢驗(yàn)電荷+q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力不做功 | B、將檢驗(yàn)電荷-q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 | C、將檢驗(yàn)電荷+q從D點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力不做功 | D、將檢驗(yàn)電荷-q從D點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功 |
如右圖所示,兩個(gè)帶等量異種電荷、豎直正對(duì)放置、電容為C、間距為d的平行金屬板,兩板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,用長(zhǎng)度為L(zhǎng)(L<d)的、不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于兩板間電場(chǎng)中的O點(diǎn).此外在兩板之間還存在著一種特殊物質(zhì)(圖中未畫出),這種物質(zhì)能使處于電場(chǎng)中的小球受到一個(gè)大小為F=kv(k為常數(shù),v為小球的速率)、總是背離圓心方向的力.現(xiàn)將小球拉至細(xì)線剛好伸直但不繃緊的位置M,某時(shí)刻由靜止釋放小球,當(dāng)小球向下擺過60°到達(dá)N點(diǎn)時(shí),小球的速度恰好為零.若在小球下擺過程中,細(xì)線始終未松弛,重力加速度取g,不考慮空氣阻力的影響,試求:
⑴左側(cè)金屬板所帶的電荷量Q是多少?
⑵小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的加速度大小是多少?
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;
【小題3】小球p經(jīng)過0點(diǎn)時(shí)的加速度;
【小題4】小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度
如右圖所示,兩個(gè)帶等量異種電荷、豎直正對(duì)放置、電容為C、間距為d的平行金屬板,兩板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng).將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,用長(zhǎng)度為L(zhǎng)(L<d)的、不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于兩板間電場(chǎng)中的O點(diǎn).此外在兩板之間還存在著一種特殊物質(zhì)(圖中未畫出),這種物質(zhì)能使處于電場(chǎng)中的小球受到一個(gè)大小為F=kv(k為常數(shù),v為小球的速率)、總是背離圓心方向的力.現(xiàn)將小球拉至細(xì)線剛好伸直但不繃緊的位置M,某時(shí)刻由靜止釋放小球,當(dāng)小球向下擺過60°到達(dá)N點(diǎn)時(shí),小球的速度恰好為零.若在小球下擺過程中,細(xì)線始終未松弛,重力加速度取g,不考慮空氣阻力的影響,試求:
⑴左側(cè)金屬板所帶的電荷量Q是多少?
⑵小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的加速度大小是多少?
兩個(gè)等量異種電荷的連線的垂直平分線上有a、b、c三點(diǎn),如右圖所示,下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同,b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大
C.把一電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為零
D.一個(gè)電子在a點(diǎn)無初速釋放,則它將在c點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)
一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,選全的得4分,選對(duì)但不全的得2分,選錯(cuò)和不選的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、實(shí)驗(yàn)題 :本題共4個(gè)小題,滿分23分,把答案直接填在題中的相應(yīng)位置。
11. A C (3分)
12. A B D (3分)
13.D、B、E (3分)
14.(14分)(1)E (2分)
(2)見右圖 (3分)
(3)見下左圖(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下圖右(3分)
三、計(jì)算題:本題共3個(gè)小題,共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、示意圖、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升過程中 (1分)
(1分)
小球第一次下落過程中 (1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面時(shí)的速度為,有
(2分)
第二次上升的速度為,有
, (2分)
小球與地面撞擊時(shí)損失的能量為 (1分)
小球在空中損失的機(jī)械能為 (1分)
從小球剛開始上拋到第二次落到平面之前的過程中損失的機(jī)械能為 (1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),有
, (2分)
飛出電場(chǎng)時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角的正切為
解得 θ=30o (2分)
(3)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是: (2分)
軌跡如圖,由幾何關(guān)系有: (1分)
洛倫茲力提供向心力: (2分)
聯(lián)立以上三式得
代入數(shù)據(jù)解得 (1分)
17.(13分)解:
(1)根據(jù)牛頓第二定律 ①(2分)
②
③(1分)
聯(lián)立①②③得=
(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度為v,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡
⑤(2分)
此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率
⑥ (1分)
由⑤⑥兩式解得
將已知數(shù)據(jù)代入上式得=
(3)設(shè)電路中電流為I,兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為L(zhǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得 (1分)
磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上 (1分)
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