0  313014  313022  313028  313032  313038  313040  313044  313050  313052  313058  313064  313068  313070  313074  313080  313082  313088  313092  313094  313098  313100  313104  313106  313108  313109  313110  313112  313113  313114  313116  313118  313122  313124  313128  313130  313134  313140  313142  313148  313152  313154  313158  313164  313170  313172  313178  313182  313184  313190  313194  313200  313208  447090 

30.真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6;cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度υ0竖直向上抛出。求运动过程中

⑴小球受到的电场力的大小及方向;

⑵小球从抛出点至最高点的电势能变化量;

⑶小球的最小动量的大小及方向。

⑴Fe=mgtan37°=mg    电场力的方向水平向右。

⑵小球沿竖直方向做匀减速运动,速度为υy

υy0-gt

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动,加速度为ax

ax==g

小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移

sx==      电场力做功W=Fesx=

小球上升到最高点的过程中,电势能减少

(3)小球受qE、mg的合力F与竖直方向夹角为37°,斜向右下方,为一恒力,用此合力F代替重力场中的重力,而小球的运动方向与F夹角为143°,则小球的运动可看作类斜上抛运动。当小球在此“类重力场”中上升到“最高点”时,其沿合力的方向的分速度υ10·cos37°=0,其与合力垂直的方向的分量υ20·sin37°=υ0,而υ2即为小球速度的最小值υmin2=υ0,故小球的最小动量为Pmin=mυmin=0,最小动量的方向与电场方向夹角为37°,斜向上。

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29.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O。用一根长度为=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg,带正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:

⑴小球运动通过最低点C时的速度大小。

⑵小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。

(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)

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28.如图所示,质量为m,带电荷量为q(q>0)的小球,用一长为L的绝缘细线系于一匀强电场中的O点,电场方向竖直向上,电场强度为E,

(1)试讨论小球在最低点要以多大的水平速度υ0运动,才能使带电小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动?[有三种可能⑴qE=mg,小球可以任意速率在竖直平面内绕O点做圆周运动;

⑵qE>mg,小球在最低点受到的绳子的拉力为T,则有T+qE-mg=m,且T=0,

解得υ0=

⑶qE<mg,小球在最高点时速度υ',所受绳子的拉力为T'。则有mg+T'-qE =m及(qE-mg)2L=,当T'=0时,υ0=]

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27.如图所示,一光滑的半圆形瓷碗,半径为R,置于场强为E的匀强电场中,电场线竖直向下,在碗口A处,有一质量为m,带正电、电荷量为q的小球,由静止起滚下,则小球到达碗底B点时,对碗底的压力为  3(mg+Eq)   

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26.如图所示,ab是半径为R的圆的一条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度大小为E,方向一定,在圆周所在的平面内将一个带正电q的小球从a点以相同的动能抛出,抛出方向不同时,小球会经过圆周上不同的点,在所有的点中,到达c点时小球的动能最大,已知∠cab=30º,若不计重力和空气阻力,则:

⑴电场方向与ac间的夹角θ多大?

⑵若小球在a点时初速度方向与电场方向垂直,且小球恰好能落在c点,则初动能多大?[θ=∠Oca=∠cab=30º;Ek=]

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25.如图所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q。为了保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小可能为( ACD  )

A.   B.   C.    D.

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24.如图所示,a、b是两个用等长绝缘细线悬挂的、质量相同的带电小球,在它们的左边放上一个带正电的小球c后,悬挂两球的悬线在竖直方向且两球静止。若将小球c取走,a、b两球未接触,则它们静止下来的位置是图中所示的四个图中的哪一个:( B  )

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23.两个电荷量分别为Q和4Q的负电荷a、b,在真空中相距为,如果引入另一点电荷c,正好能使这三个电荷都处于静止状态,试确定电荷c的位置、电性及它的电荷量。

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22.喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,其半径约为10-5m,此微滴经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制,。带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场,带电微滴经过偏转电场发生偏转后,打到纸上,显示出字体。无信号输入时,墨汁微滴不带电,径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。设偏转板板长1.6cm,两板间的距离为0.50cm,偏转板的右端距纸3.2cm,若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10kg,以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是8.0×103V,若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm,求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀性。)为了使纸上的字体放大10%,请你分析提出一个可行的方法。[q=1.25×10-13C;;将电压调到8.8×103V或将偏转板与纸的距离增大到3.6cm]

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21.如图所示,是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差U2,板长L,为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量h/U2),可采用的方法是:[  C]

A、增大两板间电势差U2。   B、尽可能使板长L短些。

C、尽可能使板间距离d小些。  D、使加速电压U1升高些。

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同步练习册答案