靜電場(chǎng)拔高習(xí)題_第1頁(yè)
靜電場(chǎng)拔高習(xí)題_第2頁(yè)
靜電場(chǎng)拔高習(xí)題_第3頁(yè)
靜電場(chǎng)拔高習(xí)題_第4頁(yè)
靜電場(chǎng)拔高習(xí)題_第5頁(yè)
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1、高中物理高二靜電場(chǎng)拔高一.解答題(共29小題)(2015秋?上海月考)如圖所示, OAB為豎直放置的輕質(zhì)等腰三角形支架, 9=30, AB 長(zhǎng)為2L, C為AB的中點(diǎn),A端擱在支撐物上, OA水平,支架可繞過(guò) O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),質(zhì)量為 M=1Lm帶正電的物塊 P固定在支架上的 A點(diǎn).現(xiàn)將另一質(zhì)量為 m、電荷量 16為+q的物塊Q由中點(diǎn)C靜止釋放,Q沿斜面向上運(yùn)動(dòng),剛好能到達(dá) B點(diǎn),此時(shí)支架恰好不翻倒.已知Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 廠返,P、Q均可視為點(diǎn)電荷,求:(2)釋放Q瞬間,它的加速度;(3)若Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為 v,求Q處于平衡狀態(tài)時(shí)的總勢(shì)能.(以C點(diǎn)為重力勢(shì) 能和電勢(shì)能的零點(diǎn)

2、)(2011?甘肅模擬)如圖所示,水平放置長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板 A和B的距離為d,它們的右端安放著垂直于金屬板的靶MN,現(xiàn)在A、B板上加上如圖所示的方波電壓,電壓的正向值為Uo,反向電壓值為 Uo/2,且每隔T/2換向一次,現(xiàn)有質(zhì)量為 m、帶正電且電量為 q的 粒子束從A、B的中點(diǎn)O沿平行于金屬板 OO方向源源不斷的射入, 設(shè)粒子能全部打在靶上 而且所有粒子在 A、B間的飛行時(shí)間均為 T.不計(jì)重力的影響,則:(1)在靶MN上距其中心0點(diǎn)有粒子擊中的范圍是多少?(2)要使粒子能全部打在靶 MN上,電壓Uo的數(shù)值應(yīng)滿足的條件是什么?(3)粒子能全部打在靶 MN上,所有粒子中最大的動(dòng)能是多少?3. (

3、2015?崇明縣三模)粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū) 域的電場(chǎng)線與x軸平行,且沿x軸方向的電勢(shì)?與坐標(biāo)值x的關(guān)系如表所示:123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.4553/10 v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)可作出如圖的?-x圖象.現(xiàn)有一質(zhì)量為 0.10kg,電荷量為1.0X107c帶正電荷的滑塊(可視作質(zhì)點(diǎn)),其與水平面的動(dòng)摩擦因素為0.20.問(wèn):第1頁(yè)(共13頁(yè))(1)由數(shù)據(jù)表格和圖象給出的信息,寫出沿 x軸的電勢(shì)?與乂的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式.(2)若將

4、滑塊無(wú)初速地放在 x=0.10m處,則滑塊最終停止在何處?(3)在上述第(2)問(wèn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,它的加速度如何變化?當(dāng)它位于 x=0.15m時(shí)它 的加速度多大?(4)若滑塊從x=0.60m處以初速度V0沿-x方向運(yùn)動(dòng),要使滑塊恰能回到出發(fā)點(diǎn),其初速1 L II I I I I I h A I III I I I三tn度V0應(yīng)為多大?(2013?國(guó)建模擬)如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A、B,兩板的中央各有一小孔01、02,板間距離為d,開(kāi)關(guān)S接1 .當(dāng)t=0時(shí),在a、b兩端加上如圖乙所示的電壓,同時(shí),在c、d兩端加上如圖丙所示的電壓.此時(shí),一質(zhì)量為m的帶負(fù)電微粒 P恰好靜止于兩孔連線的中點(diǎn)

5、處(P、Oi、O2在同一豎直線上).重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.A 0,0B乙甲再(1)若在t=2時(shí)刻,將開(kāi)關(guān)S從1扳到2,當(dāng)Ucd=2Uo時(shí),求微粒P加速度的大小和方向; 4(2)若要使微粒 P以最大的動(dòng)能從 A板中的小孔O1射出,問(wèn)在t=(到t=T之間的哪個(gè)時(shí)刻,把開(kāi)關(guān)S從1扳到2? Ucd的周期T至少為多少?(2013?射洪縣校級(jí)模擬)如圖(a)所示,在直角坐標(biāo)系 0WxWL區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方 向的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)( 3L, 0)為圓心,半徑為 L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與 x軸 的交點(diǎn)分別為 M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為 m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿 x軸正方向射入電

6、場(chǎng),飛出電場(chǎng)后恰能從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域,速度方向與 x軸夾角30 ,此時(shí)圓形區(qū)域加如圖(b)所示周期性變化的磁場(chǎng)(以電子進(jìn)入圓形區(qū)域開(kāi)始計(jì)時(shí),且磁場(chǎng)方第2頁(yè)(共13頁(yè))向以垂直于紙面向外為正方向),最后電子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從N點(diǎn)飛出,速度方向與 x軸夾角也為30.求:(1)電子進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí)的速度大??;0WxW L區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??;(3)寫出圓形區(qū)域磁場(chǎng)的變化周期T、磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bo的大小各應(yīng)滿足的表達(dá)式.(2013?五華區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,水平放置的A、B平行板電容器與一電源相連,其極板長(zhǎng)L=0.4m ,兩板間距離d=4X 10 3m,有一質(zhì)量 m=4 X 10 5kg帶電量q=+1

7、x 10 8C 2的小球以速度V0從兩板中央平仃極板射入,取 g=10m/s .(1)若在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且兩板不帶電時(shí)射入小球,由于重力作用小球落到下板的正中央,求小球的入射速度V0;(2)若在開(kāi)關(guān)S閉合后射入小球,小球剛好能從平行板電容器上的上極板右邊緣射出電場(chǎng), 求兩板間電勢(shì)差UAB ;(3)若在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且兩板不帶電時(shí)射入小球,小球落到下極板時(shí)再閉合開(kāi)關(guān)S.假設(shè)小球每次與極板碰撞后的速度立即變?yōu)榱?,并立即帶上與極板電性相同的電荷量q離開(kāi)極板.從閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)始計(jì)時(shí),小球在極板間運(yùn)動(dòng)很多次,求在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)通過(guò)電源的總電荷Q (用字母U、m、g、d、T表示).(2012?北京)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向

8、沿 x軸正向,電場(chǎng)強(qiáng)度 E隨x的分布如圖所示.圖中 E0 和d均為已知量,將帶正電的質(zhì)點(diǎn) A在。點(diǎn)由能止釋放,A離開(kāi)電場(chǎng)足夠遠(yuǎn)后,再將另一 帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在。點(diǎn)也由靜止釋放,當(dāng) B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間的相互作用力及 相互作用能均為零;B離開(kāi)電場(chǎng)后,A、B間的相作用視為靜電作用, 已知A的電荷量為Q, A和B的質(zhì)量分別為 m和半,不計(jì)重力.(1)求A在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;(2)若B的電荷量q二且Q,求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值EPm;9(3)為使B離開(kāi)電場(chǎng)后不改變運(yùn)動(dòng)方向,求B所帶電荷量的最大值 qm.第3頁(yè)(共13頁(yè))( 2012?桃城區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)8cm,兩板

9、間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V, 一帶正電的粒子電荷量 q=10 10C,質(zhì)量m=10 20kg,沿電場(chǎng)中心 線RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度=2X106m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后, 進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域,(設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電 荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響),已知兩界面 MN、PS相距為12cm, D是中心線RO與界 面PS的交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面 PS為9cm ,粒子穿過(guò)界面 PS作勻速圓周運(yùn)動(dòng), 最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上.(靜電力常數(shù)k=9.0 x 109N?m2/C2,粒子的重力不計(jì))PS(1)求粒子

10、穿過(guò)界面 MN時(shí)偏離中心線 RO的距離多遠(yuǎn)?到達(dá) PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)?(2)在圖上粗略畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡.(3)確定點(diǎn)電荷 Q的電性并求其電荷量的大小.(2012?青羊區(qū)校級(jí)模擬)如圖,虛線下方有足夠大的場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0X103 V/m和上方場(chǎng)強(qiáng)為8mg/3q的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向均水平向右.質(zhì)量均為 m=1.5X10 2kg的a、B小球,其中 B球?yàn)榻^緣小球且不帶電,被長(zhǎng)為R的絕緣絲線懸掛在 O點(diǎn)剛好靜止在虛線上,A球帶電荷量為qA=+6.0X 10 6C,在豎直平面內(nèi)的以某一初速度v豎直進(jìn)入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)速度剛好水平,同時(shí)與 B球發(fā)生正碰并立即粘在一起圍繞O點(diǎn)做半徑為R=0.7m完整的圓

11、周運(yùn)動(dòng),假設(shè)甲、乙兩球可視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2. (sin53=0.8, c0s53=0.6)(1)假設(shè)初速度v=20m/s,試求小球A與B球碰撞前能運(yùn)動(dòng)的水平位移的大小和整個(gè)過(guò)程 中電場(chǎng)力對(duì)小球做功的最大值.(2)如果小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),試求碰撞前A球的最小速度和繩子所受的最大拉力分別多大.第4頁(yè)(共13頁(yè))L : .(2011?北京)靜電場(chǎng)方向平行于 x軸,其電勢(shì)。隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線, 圖中M和d為已知量.一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x=0為中心,沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng).已知該粒子質(zhì)量為 m、電量為-q,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為- A (0vAvqM).忽略重 力.求:

12、(1)粒子所受電場(chǎng)力的大??;(2)粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間;(3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期.(2011?浙江)如圖甲所示,靜電除塵裝置中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d的矩形通道,其前、后面板使用絕緣材料,上、下面板使用金屬材料.圖乙是裝置的截面圖,上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連.質(zhì)量為m、電荷量為-q、分布均勻的塵埃以水平速度V0進(jìn)入矩形通道,當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和,同時(shí)被收集.通過(guò)調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率 4當(dāng)d=d0時(shí)”為81% (即離下板0.81d0范圍內(nèi)的塵埃能夠被收 集).不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用.(1)求收集效率為100%時(shí),兩板間距的最大值 dm;(2)求收集率

13、 刀與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系;(3)若單位體積內(nèi)的塵埃數(shù)為 n,求穩(wěn)定工作時(shí)單位時(shí)間下板收集的塵埃質(zhì)量”與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系,并繪出圖線.0*折所&*(2011?西湖區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,在長(zhǎng)為 2L、寬為L(zhǎng)的ABCD區(qū)域內(nèi)有一半的空間 存在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向平行于BC邊的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為 m,電量為e的電子,以平 行于AB邊的速度V0從區(qū)域的左上角 A點(diǎn)射入該區(qū)域,不計(jì)電子所受的重力,則:(1)當(dāng)無(wú)電場(chǎng)的區(qū)域位于左側(cè)時(shí)(如圖甲) ,求電子射出ABCD區(qū)域時(shí)的動(dòng)能;(2)當(dāng)無(wú)電場(chǎng)區(qū)域的左邊界距 AD的距離為x時(shí)(如圖乙),要使這個(gè)電子能從區(qū)域的右下 角的C點(diǎn)射出,電子的初速度 V0應(yīng)滿足什

14、么條件.第5頁(yè)(共13頁(yè))(2011?徐州一模)如圖甲所示,M和N是相互平行的金屬板,OO1O2為中線,Oi為板間區(qū)域的中點(diǎn),P是足夠大的熒光屏帶電粒子連續(xù)地從O點(diǎn)沿OO1方向射入兩板間.帶電粒子的重力不計(jì).(1)若只在兩板間加恒定電壓 U, M和N相距為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng) (不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng)).若 入射粒子是不同速率、電量為 e、質(zhì)量為m的電子,試求能打在熒光屏 P上偏離點(diǎn)O2最遠(yuǎn) 的電子的動(dòng)能.(2)若兩板間沒(méi)有電場(chǎng), 而只存在一個(gè)以 。1點(diǎn)為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.50T ,兩板間距d=Jjjcm,板長(zhǎng)L=l.0cm ,帶電粒子質(zhì)量 m=2.0

15、X 10 25kg,電量q=8.0X10 180,入射速度v=V3x 105m/s.若能在熒光屏上觀察到亮點(diǎn), 試求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r,并確定磁場(chǎng)區(qū)域的半徑 R應(yīng)滿足的條件.(不計(jì)粒子的重力)(3)若只在兩板間加如圖乙所示的交變電壓u, M和N相距為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng) (不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng)).入射粒子是電量為 e、質(zhì)量為m的電子.某電子在tn一時(shí)刻以速度V0射入電場(chǎng),要使該電子能通過(guò)平行金屬板,試確定Uo應(yīng)滿足的條件.圖甲圖乙(2011?重慶二模)如圖所示的直角坐標(biāo)系中,從直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域存在兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿 y軸負(fù)方向,x軸下方的電

16、場(chǎng)方向沿y軸正方向.在電場(chǎng)左邊界從 A (- 26 -坨)點(diǎn)到C (- 2歷,0)點(diǎn)的區(qū)域內(nèi),連 續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時(shí)刻起, A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子依次連續(xù)以相同 速度V0沿x軸正方向射入電場(chǎng).從 A點(diǎn)射入的粒子恰好從 y軸上的A (0, l0)點(diǎn)沿x軸正 方向射出電場(chǎng),其軌跡如圖所示.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用.(1)求從AC間入射的粒子穿越電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E的大??;(2)求在A、C間還有哪些坐標(biāo)位置的粒子,通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)?第6頁(yè)(共13頁(yè))(3)為便于收集沿x軸正方向射出電場(chǎng)的所有粒子,若以直線x=2l0上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域

17、內(nèi),設(shè)計(jì)分布垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng), 使得沿x軸正方向射出電場(chǎng)的粒子經(jīng) 磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,都能通過(guò)直線x=2l 0與圓形磁場(chǎng)邊界的一個(gè)交點(diǎn).則磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑是多大?相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B是多大?(2011?路南區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,水平放置的平行金屬板A和B的間距為d,極板長(zhǎng)為2d;金屬板右側(cè)用三塊擋板 MN、NP、PM圍成一個(gè)等腰直角三角形區(qū)域,頂角 NMP 為直角,MN擋板上的中點(diǎn)處有一個(gè)小孔 K恰好位于B板的右端,已知水平擋板NP的長(zhǎng)度 為NP=2&a.由質(zhì)量為m、帶電量為+q的同種粒子組成的粒子束,以速度vo從金屬板A、B左端沿緊貼板 A但不接觸板A處射入,不計(jì)粒子所受的重力,若在

18、A、B板間加一恒定電壓,使粒子穿過(guò)金屬板后恰好打到小孔K .求:(1)所施加的恒定電壓的大??;(2)現(xiàn)允許在擋板圍成的三角形區(qū)域內(nèi),加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使從小孔K飛入的粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能直接(不與其他擋板碰撞)打到擋板MP上,求所加磁場(chǎng)的方向和磁 感應(yīng)強(qiáng)度的范圍.(3)在第(2)問(wèn)的前提下,以 M為原點(diǎn),沿 MP方向建立x軸,求打到擋板 MP上不同 位置(用坐標(biāo)x表示)的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.q,質(zhì)量為m,經(jīng)過(guò)大?。?011?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,一帶正電的粒子電量為為U1的水平電場(chǎng)加速后,從中點(diǎn)垂直進(jìn)入兩平行金屬板 A、B之間的電場(chǎng)中,A、B板長(zhǎng)L,兩板間距離為d, A板比B

19、板電勢(shì)高U2,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN ,進(jìn)入固定在AB板水平中心線上某 。點(diǎn)的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)區(qū)域,此點(diǎn)電荷到 MN界面有一定的距 離(設(shè)界面MN左右兩側(cè)電場(chǎng)分布互不影響,各自獨(dú)立) ,粒子穿過(guò)界面 MN后,做勻速圓 周運(yùn)動(dòng),垂直打在放置于中心線上的熒光屏 bc上.(粒子重力不計(jì))求:(1)加速后的速度?(2)求粒子穿過(guò)界面 MN時(shí)的速度和偏離中心線的距離?(3)帶電粒子從進(jìn)入 A、B電場(chǎng)到打到屏幕bc上的距離.(2010?江蘇)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為d的兩平行極板,如圖甲所示,加在極板 A、B間的電壓Uab作周期性變化,其正向電壓為Uo,反向電壓為-第7頁(yè)(

20、共13頁(yè))kU0 (k1),電壓變化的周期為 2q如圖乙所示.在t=0時(shí),極板B附近的一個(gè)電子,質(zhì) 量為m、電荷量為e,受電場(chǎng)作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子未碰到極板 A,且不考慮重力作用.(1)若電子在0-2 時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板 A,求d應(yīng)滿足的條件;(2)若電子在0200 時(shí)間內(nèi)未碰到極板 B,求此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子速度 v隨時(shí)間t變化的 關(guān)系;(3)若電子在第N個(gè)周期內(nèi)的位移為零,求 k的值.中乙(2008?上海)如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在 Oxy 平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II ,兩電場(chǎng)的邊界均是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形(

21、不計(jì)電子所受重力).(1)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子,求電子離開(kāi) ABCD區(qū)域的位置.(2)在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從 ABCD區(qū)域左下角D處離開(kāi), 求所有釋放點(diǎn)的位置.(3)若將左側(cè)電場(chǎng)II整體水平向右移動(dòng) L (n1),仍使電子從 ABCD區(qū)域左下角D處離n開(kāi)(D不隨電場(chǎng)移動(dòng)),求在電場(chǎng)I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置.(2007?上海)如圖所示,邊長(zhǎng)為 L的正方形區(qū)域 abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng).電量為 q、 動(dòng)能為E0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)重力.(1)若粒子從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能.(2)若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能

22、為 Ek,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大???(2006?寧夏)有個(gè)演示實(shí)驗(yàn),在上下面都是金屬板的玻璃盒內(nèi),放了許多錫箔紙揉成的 小球,當(dāng)上下板間加上電壓后,小球就上下不停地跳動(dòng).現(xiàn)取以下簡(jiǎn)化模型進(jìn)行定量研究.第8頁(yè)(共13頁(yè))如圖所示,電容量為 C的平行板電容器的極板 A和B水平放置,相距為 d,與電動(dòng)勢(shì)為 & 內(nèi)阻可不計(jì)的電源相連.設(shè)兩板之間只有一個(gè)質(zhì)量為m的導(dǎo)電小球,小球可視為質(zhì)點(diǎn).已知:若小球與極板發(fā)生碰撞,則碰撞后小球的速度立即變?yōu)榱?,帶電狀態(tài)也立即改變,后,小球所帶電荷符號(hào)與該極板相同,電量為極板電量的“倍(”V 1).不計(jì)帶電小球?qū)O板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響.重力加速度為g.(1)欲使小球能夠不斷地在兩

23、板間上下往返運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)e至少應(yīng)大于多少?(2)設(shè)上述條件已滿足,在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔T內(nèi)小球做了很多次往返運(yùn)動(dòng).求在 T時(shí)間內(nèi)小球往返運(yùn)動(dòng)的次數(shù)以及通過(guò)電源的總電量.(2005?遼寧)一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的(如圖).一個(gè)質(zhì)量為 m的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為 vo,在電場(chǎng)力與重力的作用下,恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成0角的直線運(yùn)動(dòng).求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差.(2002?河南)如圖(a)所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d (d遠(yuǎn)小于板的長(zhǎng)和寬).在兩板之間有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)P.已知若在A、B間加電壓U。,則質(zhì)點(diǎn)P可以靜止平衡.現(xiàn)在 A、B間加上如圖

24、(b)所示的隨時(shí)間t變化的電壓u.在t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)P 位于A、B間的中點(diǎn)處且初速為零.已知質(zhì)點(diǎn) P能在A、B之間以最大的幅度上下運(yùn)動(dòng)而又 不與兩板相碰,求圖(b)中u改變的各時(shí)刻t1、t2、t3及tn的表達(dá)式.(質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始從中點(diǎn)上 升到最高點(diǎn),及以后每次從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)或從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,電壓只改變一次.)Jr(2012?碑林區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬貨物傳送的裝置,A是一個(gè)表面絕緣質(zhì)量為2kg的長(zhǎng)板車,車置于光滑的水平面上,在車左端放置一質(zhì)量為1kg帶電量為q=1X10-2C的絕緣小貨物B,在全部傳送途中有一水平電場(chǎng),可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制其有、無(wú) 及方向.先產(chǎn)生一個(gè)方向水平向右,

25、大小E1=3X102N/m的電場(chǎng),車和貨物開(kāi)始運(yùn)動(dòng),作用時(shí)間2s后,改變電場(chǎng),電場(chǎng)大小變?yōu)镋2=1 x 102N/m ,方向向左,電場(chǎng)作用一段時(shí)間后,關(guān)閉電場(chǎng),關(guān)閉電場(chǎng)時(shí)車右端正好到達(dá)目的地,貨物到達(dá)車的最右端, 且車和貨物的速度恰好為零.已知貨物與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)月0.1,(車不帶電,貨物體積大小不計(jì),g取10m/s2)求:(1)第二次電場(chǎng)作用的時(shí)間;(2)車的長(zhǎng)度.第9頁(yè)(共13頁(yè))(2011?宿遷模擬)如圖1所示,平行金屬板 A和B的距離為d,它們的右端放著垂直 金屬板的靶MN .現(xiàn)在A、B板上加上如圖2所示的方波形電壓,t=0時(shí)A板比B板的電勢(shì) 高,電壓的正向值為 Uo,反向值也為Uo

26、,現(xiàn)有質(zhì)量為 m的帶正電且電量為q的粒子束從 AB的中點(diǎn)O以平行于金屬板的方向 OO先后射入.設(shè)粒子能全部打在靶 MN上,而且所有 粒子在AB間的飛行時(shí)間均為 T,不計(jì)重力影響,試問(wèn):(1)在距離靶 MN的中心O點(diǎn)多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有粒子擊中?(2)要使粒子能全部打在靶 MN上,電壓U0的數(shù)值應(yīng)滿足的條件?(3)電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)擊中 O點(diǎn)的帶電粒子做的總功是多少?(2009?汕頭二模)如圖1所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d (d遠(yuǎn)小于板的長(zhǎng)和寬).在兩板的中心各有小孔 O和O, O和O處在同一豎直線上.在兩板之 間有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn) P.已知A、B間所加電壓為Uo時(shí),質(zhì)點(diǎn)P所受的電場(chǎng)力恰好

27、與重力 平衡.現(xiàn)在A、B間加上如圖2所示隨時(shí)間t作周期性變化的電壓 U,已知周期T=五(g為重力加速度).在第一個(gè)周期內(nèi)的某一時(shí)刻to,在A、B間的中點(diǎn)處由靜止釋放質(zhì)點(diǎn)P,一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn) P從金屬板的小孔飛出.kUto在什么范圍內(nèi),可使質(zhì)點(diǎn)在飛出小孔之前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間達(dá)到最短?to在哪一時(shí)刻,可使質(zhì)點(diǎn) P從小孔飛出時(shí)的速度達(dá)到最大?(2004?北京)如圖是某種靜電分選器的原理示意圖,兩個(gè)豎直放置的平行金屬板帶有等量異號(hào)電荷,形成勻強(qiáng)電場(chǎng).分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等.混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時(shí),a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負(fù)電.經(jīng)分選電場(chǎng)后,a、b兩種顆

28、粒分別落到水平傳送帶A、B上.已知兩板間距d=0.1m ,板的長(zhǎng)度l=0.5m ,電場(chǎng)僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質(zhì)量之比均為1X105C/kg.設(shè)顆粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為零,分選過(guò)程中顆粒大小及第10頁(yè)(共13頁(yè))顆粒間的相互作用不計(jì).要求兩種顆粒離開(kāi)電場(chǎng)區(qū)域時(shí),不接觸到極板但有最大偏轉(zhuǎn)量.重2力加速度g取10m/s .(1)左右兩板各帶何種電荷??jī)蓸O板間的電壓多大?(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時(shí)的速度大小是多少?(3)設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時(shí),沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半.寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達(dá)式.并求出經(jīng)過(guò)多少次碰撞,顆粒反彈的高度小于0.01m.(2011?饒河縣校級(jí)模擬)(1)在地面上空中有方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電量為-小球以某一速度由 M點(diǎn)沿如圖所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn).由此可知 A .小球所受的電場(chǎng)力一定大于重力B.小球的動(dòng)能、電勢(shì)能和重力勢(shì)能之和保持不變C.小球的機(jī)械能保持不變D.小球的動(dòng)能一定減小(2) 一束初速不計(jì)的電子流在經(jīng) U=5000V的加速電壓加速后, 在距兩極板等距處垂直進(jìn)入 平行

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