题目列表(包括答案和解析)
| A、将检验电荷+q从A点移动到B点,电场力不做功 | B、将检验电荷-q从A点移动到B点,电场力做正功 | C、将检验电荷+q从D点移动到C点,电场力不做功 | D、将检验电荷-q从D点移动到C点,电场力做负功 |
如右图所示,两个带等量异种电荷、竖直正对放置、电容为C、间距为d的平行金属板,两板间的电场可视为匀强电场.将一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,用长度为L(L<d)的、不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间电场中的O点.此外在两板之间还存在着一种特殊物质(图中未画出),这种物质能使处于电场中的小球受到一个大小为F=kv(k为常数,v为小球的速率)、总是背离圆心方向的力.现将小球拉至细线刚好伸直但不绷紧的位置M,某时刻由静止释放小球,当小球向下摆过60°到达N点时,小球的速度恰好为零.若在小球下摆过程中,细线始终未松弛,重力加速度取g,不考虑空气阻力的影响,试求:
⑴左侧金属板所带的电荷量Q是多少?
⑵小球到达N点时的加速度大小是多少?
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如右图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和—Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p.质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的0点时,速度为v0已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g,求:![]()
【小题1】C、O间的电势差UCO;
【小题2】0点处的电场强度E的大小;
【小题3】小球p经过0点时的加速度;
【小题4】小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度
如右图所示,两个带等量异种电荷、竖直正对放置、电容为C、间距为d的平行金属板,两板间的电场可视为匀强电场.将一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,用长度为L(L<d)的、不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间电场中的O点.此外在两板之间还存在着一种特殊物质(图中未画出),这种物质能使处于电场中的小球受到一个大小为F=kv(k为常数,v为小球的速率)、总是背离圆心方向的力.现将小球拉至细线刚好伸直但不绷紧的位置M,某时刻由静止释放小球,当小球向下摆过60°到达N点时,小球的速度恰好为零.若在小球下摆过程中,细线始终未松弛,重力加速度取g,不考虑空气阻力的影响,试求:
⑴左侧金属板所带的电荷量Q是多少?
⑵小球到达N点时的加速度大小是多少?
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两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如右图所示,下列说法正确的是( )
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A.a点电势比b点高
B.a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点大
C.把一电荷从a点移到c点,电场力做功为零
D.一个电子在a点无初速释放,则它将在c点两侧往复振动
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求,选全的得4分,选对但不全的得2分,选错和不选的得0分。
1.D 2.C 3.BD 4.A 5.D 6.BD 7.D 8.D 9.A 10.C
二、实验题 :本题共4个小题,满分23分,把答案直接填在题中的相应位置。
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)见右图 (3分)
(3)见下左图(2分),1.50, 0.80 (各2分)
(4)如下图右(3分)
三、计算题:本题共3个小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(12分)解:
(1)小球第一次上升过程中
(1分)
(1分)
小球第一次下落过程中
(1分)
(1分)
(1分)
(2) 第一次落回地面时的速度为
,有
(2分)
第二次上升的速度为
,有
,
(2分)
小球与地面撞击时损失的能量为
(1分)
小球在空中损失的机械能为
(1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
(1分)
16.(12分)解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得
解得v0=1.0×
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有
,
(2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为
解得 θ=30o (2分)
(3)进入磁场时微粒的速度是:
(2分)
轨迹如图,由几何关系有:
(1分)
洛伦兹力提供向心力:
(2分)
联立以上三式得
代入数据解得
(1分)
17.(13分)解:
(1)根据牛顿第二定律
①(2分)
②
③(1分)
联立①②③得
=
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
⑤(2分)
此时金属棒克服安培力做功的功率P等于电路中电阻R消耗的电功率
⑥ (1分)
由⑤⑥两式解得
将已知数据代入上式得
=
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
(1分)
(1分)
(1分)
由以上三式解得
(1分)
磁场方向垂直导轨平面向上 (1分)
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