電場(chǎng)能的性質(zhì) 練習(xí)題

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1、電場(chǎng)能的性質(zhì)訓(xùn)練題 1.兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2 C,質(zhì)量為1 kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的 vt圖像如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)。則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度E=2 V/m B.由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大 C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)逐漸升高 D.AB兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB=-5 V 2. 空間有一沿x軸對(duì)稱 分布的電場(chǎng),其電場(chǎng) 強(qiáng)度E隨x變化的圖 象如圖所示.下列說(shuō) 法中正確的是(

2、  ) A.O點(diǎn)的電勢(shì)最低 B.x2點(diǎn)的電勢(shì)最高 C.x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D.O到x1和O到x3兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等 3. 如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn),且DE=EF.K、M、L分別為過(guò)D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面.一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子,從a點(diǎn)射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,則(  ) A.|Wab|=|Wbc| B.|Wab|<|Wbc| C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn),動(dòng)能減少 D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低 4.所示,在豎直平面內(nèi),帶等量同種電荷的小球A

3、、B,帶電荷量為-q(q>0),質(zhì)量都為m,小球可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理。現(xiàn)固定B球,在B球正上方足夠高的地方由靜止釋放A球,則從釋放A球開始到A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中(  ) A.小球A的動(dòng)能不斷增大 B.小球A的加速度不斷減小 C.小球A的機(jī)械能不斷減小 D.小球A的電勢(shì)能不斷增大 5.如圖所示,實(shí)線是一 質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用 下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡,虛線可 能是電場(chǎng)線,也可能 是等差等勢(shì)線,則 (   ) A.若虛線是電場(chǎng)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大,動(dòng)能小 B.若虛線是等差等勢(shì)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大,動(dòng)能小 C.質(zhì)子在a點(diǎn)的加速度一定大于在

4、b點(diǎn)的加速度 D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì) 6.光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域,不計(jì)粒子的重力.當(dāng)粒子再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動(dòng)能可能為(  ) A.0       B.mv+qEl C.mv D.mv+qEl 7. 在光滑絕緣水平 面上的P點(diǎn)正上 方O點(diǎn)固定一個(gè) 電荷量為+Q的 點(diǎn)電荷,在水平 面上的N點(diǎn),由 靜止釋放質(zhì)量為m、電荷量為-q的試探電荷, 該試

5、探電荷經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60, 規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零.則在+Q形成的 電場(chǎng)中(   ) A.N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì) B.N點(diǎn)電勢(shì)為- C.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍 D.試探電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-mv2 8. 如圖所示,一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷甲,固定 平面上的O點(diǎn),另一個(gè)電量為-q、質(zhì)量為m 的 電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v,已知靜電力常量為k,點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,AB間距離為L(zhǎng),則以下說(shuō)法不正確的是(  ) A.OB間的距離為 B.從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μ

6、mgL+mv02-mv2 C.從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+mv2-mv02 D.從A到B的過(guò)程中,乙的電勢(shì)能減少 9. 如圖所示,A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng) 一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊 形的六個(gè)頂點(diǎn),A、B、C三 點(diǎn)電勢(shì)分別為1 V、2 V、3 V,正六邊形所在平面與電 場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法正確的 是(  ) A.通過(guò)CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條 等勢(shì)線 B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/m C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向A D.將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn),電子的電勢(shì)能將減少1.610-19 J 10.如圖所示,

7、帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn),斜面上 有A、B兩點(diǎn),且A、B和C在同一直線上,A 和C相距為L(zhǎng),B為AC中點(diǎn).現(xiàn)將一帶電小球 從A點(diǎn)由靜止釋放, 當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速度恰好為 零.已知帶電小球 在A點(diǎn)處的加速 度大小為,靜電力常量為k,求: (1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大??; [g/2] (2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和L表示). 11.如圖所示,空間存在著強(qiáng) 度E=2.5102N/C,方向 豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在 電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m的 絕緣細(xì)線,一端固定在O

8、 點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m=0.5 kg、電荷量q=410-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.取g=10 m/s2.求: (1)小球的電性; (2)細(xì)線能承受的最大拉力; (3)當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L(zhǎng)時(shí),小球距O點(diǎn)的高度. 12. 如圖所示,空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0102 V/m、豎直向下的電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.8 m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn).另一端系一質(zhì)量m=0.5 kg帶電荷量q=510-2C的小球.拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋

9、放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn),g取10 m/s2.(sin 53=0.8,cos 53=0.6)試求: (1)繩子的最大張力FT; (2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC. 1.兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖甲所示,一個(gè)電荷量為2 C,質(zhì)量為1 kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動(dòng)的 vt圖像如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)。則下列說(shuō)法正確的是(  )

10、 A.B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度E=2 V/m B.由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中物塊的電勢(shì)能先減小后變大 C.由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)逐漸升高 D.AB兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB=-5 V 解析:選D 小物塊在B點(diǎn)加速度最大,故B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大,由vt圖線知B點(diǎn)加速度為2 m/s2,據(jù)qE=ma得E=1 V/m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由C到A的過(guò)程中小物塊動(dòng)能一直增大,電勢(shì)能始終在減小,故電勢(shì)逐漸降低,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理有qUAB=mvB2-mvA2,解得UAB=-5 V,選項(xiàng)D正確。 2. 空間有一沿x軸對(duì)稱 分布的電場(chǎng),其電場(chǎng) 強(qiáng)度E隨x變化的圖 象如圖所示.下列說(shuō) 法中

11、正確的是(  ) A.O點(diǎn)的電勢(shì)最低 B.x2點(diǎn)的電勢(shì)最高 C.x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 D.O到x1和O到x3兩點(diǎn)的電勢(shì)差相等 [解析] 沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng),由題圖可得其電場(chǎng)線以O(shè)點(diǎn)為中心指向正、負(fù)方向(或從正、負(fù)無(wú)窮遠(yuǎn)指向O),沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落(最快),所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)最高(或最低),A、B錯(cuò)誤;由于電場(chǎng)沿x軸對(duì)稱分布,則O點(diǎn)到x1與O點(diǎn)到-x1的電勢(shì)差相等,故x1與-x1兩點(diǎn)電勢(shì)相等,C正確;x1和x3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,電勢(shì)不相等,故O到x1和O到x3兩點(diǎn)的電勢(shì)差也不相等,D錯(cuò)誤. [答案] C 3. 如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn),且DE=EF.K

12、、M、L分別為過(guò)D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面.一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子,從a點(diǎn)射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,以|Wab|表示該粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,以|Wbc|表示該粒子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值,則(  ) A.|Wab|=|Wbc| B.|Wab|<|Wbc| C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn),動(dòng)能減少 D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低 解析:選C.由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知靠近電荷處電場(chǎng)強(qiáng)度大,類比公式U=Ed知|Uab|>|Ubc|,而W=qU,所以|Wab|>|Wbc|,則A、B均錯(cuò)誤;從帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力,故左側(cè)為正電荷,從左向

13、右電勢(shì)降低,則D錯(cuò)誤;粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減少,則C正確. 4.所示,在豎直平面內(nèi),帶等量同種電荷的小球A、B,帶電荷量為-q(q>0),質(zhì)量都為m,小球可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理?,F(xiàn)固定B球,在B球正上方足夠高的地方由靜止釋放A球,則從釋放A球開始到A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中(  ) A.小球A的動(dòng)能不斷增大 B.小球A的加速度不斷減小 C.小球A的機(jī)械能不斷減小 D.小球A的電勢(shì)能不斷增大 解析:選CD 釋放A球后,由牛頓第二定律有mg-k=ma,可知小球A先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)mg=k時(shí),小球A加速度減為零,此后小球A做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)

14、誤;小球A下降過(guò)程中,電場(chǎng)力一直做負(fù)功,小球A的機(jī)械能不斷減小,電勢(shì)能不斷增大,選項(xiàng)C、D正確。 5.如圖所示,實(shí)線是一 質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用 下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng)軌跡,虛線可 能是電場(chǎng)線,也可能 是等差等勢(shì)線,則 (   ) A.若虛線是電場(chǎng)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大,動(dòng)能小 B.若虛線是等差等勢(shì)線,則質(zhì)子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大,動(dòng)能小 C.質(zhì)子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度 D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì) 解析:選BC.若虛線是電場(chǎng)線,由質(zhì)子軌跡可知質(zhì)子所受電場(chǎng)力方向沿電場(chǎng)線向左,由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,A錯(cuò);若虛線是等

15、勢(shì)線,則質(zhì)子所受電場(chǎng)力垂直等勢(shì)線向下,由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,B對(duì);因電場(chǎng)線和等差等勢(shì)線的疏密程度均可表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小,而a點(diǎn)處于密集區(qū),所以Ea>Eb,由a=知C對(duì);因質(zhì)子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能大小無(wú)法比較,由Ep=qφ知,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)無(wú)法比較,D錯(cuò). 6.光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域,不計(jì)粒子的重力.當(dāng)粒子再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動(dòng)能可能為(  ) A.0       B.mv+qEl C.

16、mv D.mv+qEl 解析:選ABC.存在如下幾種可能情況,設(shè)粒子帶正電. (1)從bc進(jìn),ad出時(shí),由動(dòng)能定理得,Ek=mv+qEl. (2)從ab進(jìn),ad出時(shí),則Ek=mv+qEl,則B可能; (3)從ab進(jìn),cd出時(shí),得Ek≤mv+qEl. (4)從ad邊進(jìn)入,若qEl=mv,則到達(dá)bc時(shí)速度為零,故A可能; (5)從ad進(jìn),bc出時(shí),Ek=mv-qEl. (6)從ad邊進(jìn)入,若qEl>mv,則未出電場(chǎng)區(qū),而后做反向勻加速運(yùn)動(dòng),返回ad邊時(shí),動(dòng)能仍為mv,故C可能,D不可能. 7. 在光滑絕緣水平 面上的P點(diǎn)正上 方O點(diǎn)固

17、定一個(gè) 電荷量為+Q的 點(diǎn)電荷,在水平 面上的N點(diǎn),由 靜止釋放質(zhì)量為m、電荷量為-q的試探電荷, 該試探電荷經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60, 規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零.則在+Q形成的 電場(chǎng)中(   ) A.N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì) B.N點(diǎn)電勢(shì)為- C.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍 D.試探電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-mv2 8. 如圖所示,一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷甲,固定 平面上的O點(diǎn),另一個(gè)電量為-q、質(zhì)量為m 的 電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v,已知靜電力常量為k,點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,AB間

18、距離為L(zhǎng),則以下說(shuō)法不正確的是(  ) A.OB間的距離為 B.從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+mv02-mv2 C.從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+mv2-mv02 D.從A到B的過(guò)程中,乙的電勢(shì)能減少 解析:選B A做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最小,所受庫(kù)侖力等于摩擦力,由μmg=k,解得OB間的距離為r= ,選項(xiàng)A正確。從A到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+mv2-mv02,選項(xiàng)B不正確,C正確。從A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,乙的電勢(shì)能減小,選項(xiàng)D正確。 9. 如圖所示,A、B、

19、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng) 一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊 形的六個(gè)頂點(diǎn),A、B、C三 點(diǎn)電勢(shì)分別為1 V、2 V、3 V,正六邊形所在平面與電 場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法正確的 是(  ) A.通過(guò)CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條 等勢(shì)線 B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/m C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向A D.將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn),電子的電勢(shì)能將減少1.610-19 J [解析]  [答案] ACD.AC的中點(diǎn)電勢(shì)為2 V,所以BE為等勢(shì)線,CD、AF同為等勢(shì)線,故A正確;CA為電場(chǎng)線方向,電場(chǎng)強(qiáng)度大小E== V/m= V/m,故B錯(cuò)誤,C正確;由UED

20、=UBC=-1 V,WED=-eUED=1.610-19 J。 10.如圖所示,帶電荷量為Q的正點(diǎn)電荷固定在傾角為30的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn),斜面上 有A、B兩點(diǎn),且A、B和C在同一直線上,A 和C相距為L(zhǎng),B為AC中點(diǎn).現(xiàn)將一帶電小球 從A點(diǎn)由靜止釋放, 當(dāng)帶電小球運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)速度恰好為 零.已知帶電小球 在A點(diǎn)處的加速 度大小為,靜電力常量為k,求: (1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的加速度大小; [g/2] (2)B和A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(用Q和L表示). [kQ/L] 解析:(1)帶電小球在A點(diǎn)時(shí): mgsin 30-k=maA 帶電小球在B點(diǎn)時(shí):-mgsin 3

21、0=maB 且aA= 可解得:aB=. (2)由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得: mgsin 30-UBAq=0 由mgsin 30-k=maA=m可得: mg=k 可求得:UBA=. 11.如圖所示,空間存在著強(qiáng) 度E=2.5102N/C,方向 豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在 電場(chǎng)內(nèi)一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5 m的 絕緣細(xì)線,一端固定在O 點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量m= 0.5 kg、電荷量q=410-2C的小球.現(xiàn)將細(xì)線 拉直到水平位置,使小球由靜止釋放,當(dāng)小球 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能 承受的最大值而斷裂.取g=10 m/s2.求: (1)小球的

22、電性; 【正電】 (2)細(xì)線能承受的最大拉力;【15N】 (3)當(dāng)小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與O點(diǎn)水平方向距離為L(zhǎng)時(shí),小球距O點(diǎn)的高度. [0.625m] 解析:(1)由小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)可知,小球帶正電. (2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理有,(qE-mg)L=mv2① 在最高點(diǎn)對(duì)小球由牛頓第二定律得, FT+mg-qE=m② 由①②式解得,F(xiàn)T=15 N. (3)小球在細(xì)線斷裂后,在豎直方向的加速度設(shè)為a, 則a=③ 設(shè)小球在水平方向運(yùn)動(dòng)L的過(guò)程中,歷時(shí)t,則L=vt④ 設(shè)豎直方向上的位移為x, 則x=at2⑤ 由①③④⑤解得x=0.1

23、25 m 所以小球距O點(diǎn)高度為x+L=0.625 m. 12. 如圖所示,空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0102 V/m、豎直向下的電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.8 m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn).另一端系一質(zhì)量m=0.5 kg帶電荷量q=510-2C的小球.拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn),g取10 m/s2.(sin 53=0.8,cos 53=0.6)試求: (1)繩子的最大張力FT; 〖30 N〗 (2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC.〖125 V〗 解析:(1)A→B由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)

24、知識(shí)有:(mg+qE)L=m v,(2分) FT-(mg+qE)=m (2分) 解得FT=30 N.(1分) (2)A→C由功能關(guān)系及電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)有: (mg+qE)hAC=mv (1分) vCsin θ=vB,(1分) UAC=EhAC. (1分) 解得UAC=125 V. (1分) v0 ○ 13. .平行板電容器兩板 相距d=0.1m,如右圖, 將下圖所示的交變電壓 加在兩板上,當(dāng)t=0時(shí), 電子從兩板中央(與兩板 U/V t/10-8s O 91 -91 1 2 3 4 5 相距都是d/2)平行于板射入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電子通過(guò)電場(chǎng)后剛好從一板邊緣飛出,設(shè)電子的電量為1.610-19C,質(zhì)量為0.9110-30kg.求: (1)電子從進(jìn)入電場(chǎng)到110-8s的時(shí)間內(nèi)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的位移為多大? (2)電子通過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中動(dòng)能增加了多少電子伏特? 6

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