电场的场强大小;3在A、B两处绳子拉力的大小。
22如图所示,一根长L15m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E10×105NC、与水平方向成θ30°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Q45×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q10×10-6C,质量m10×10-2kg。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k90×109Nm2C2.取g10ms2
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h2061m时,速度为v10ms,求此过程中小球B的电势能改变了多少
f答案
1.C2.BC3.BD4.BD5.A6.C7.B薄8.D9.1×104V
10粒子运动方向与mg、Eq方向有夹角,仍做直线运动,所以Eqmg
11
(1)设电子进入平行金属板时的速度v0
,则有U0e
12
mv02
由做类平抛运动lv0t
d1at222
运动加速度aUe
dm
解得
运动时间tddmaUe
金属板长l为ld2U0U
(2)由动能定理可得Ek
UU0e2
eeU0
U2
UABmgdcosq
12q2U2L22md2v02
13(1)电场力与重力平衡时做匀速运动mgUq
q2dcd
第
1滴做匀速直线运动
1
mgdcq2
1
(2)液滴到达b板时速度为零就不能到达mghdUqNq2c
第N1滴不能到达N1mghdc1q2
142×103NC;03m。15UAB3mgL2q2E3mgq3
16解:(1)WqEd20101610103040J801014J
(2)WEktEk0
Ekt
W
Ek0
W
12
mv02
80
1014
12
50
1015
202
J
901014J
(3)Ekt
12
mvt
2
mg(3分)(1分)
(2分)
fvt
2Ektm
2
901014501015
m
s
60m
s
vovth2t
所以t2h2040s01svovt2060
(4)圆形,a
qEm
20101610103501015
m
s2
40m
s2
Rvot1
h
12
at12
S
R2
vot12
vo2
2ha
3142022040m2025m240
(2分)(1分)(1分)
(1分)(1分)(1分)
17解:
(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定
律得
QqmgkqEsi
ma
L2
解得agkQqqEsi
L2m
m
代入数据解得:a32ms2
①②③
2小球B速度最大时合力为零,即
kQqqEsi
mg
④
h
21
解得h1
kQqmgqEsi
⑤
代入数据解得h109m
⑥
3小球B从开始运动到速度为v的过程中,设重力做功为W1,电场力做功为W2,库仑力做功
f为W3,根据动能定理有
W1
W2
W3
12
mv2
W1=mg(Lh2)
⑦⑧
W2qELh2si
θ
⑨
解得W3
12
mv2
mgL
h2
qEL
h2si
⑩
设小球的电势能改变了ΔEP,则
ΔEP=-(W2+W3)
EP
mgLr