文档介绍：16.(12分)
如图所示,空间存在范围足够大的竖直向下的匀强电场,电场强度大小E =×10-4v/m,在绝缘地板上固定有一带正电的小圆环A。初始时,带正电的绝缘小球B静止在圆环A的圆心正上方,B的电荷量为g= 9×10-7C,且B电荷量始终保持不变。始终不带电的绝缘小球c从距离B为x0= ,它与B发生对心碰撞,碰后不粘连但立即与B一起竖直向下运动。它们到达最低点后(未接触绝缘地板及小圆环A)又向上运动,当C、B刚好分离时它们不再上升。已知初始时,B离A圆心的高度r= 、C均可以视为质点,且质量相等,圆环A可看作电量集中在圆心处电荷量也为q =9×l0-7C的点电荷,静电引力常量k=9×109Nm2/C2.(g取10m/s2)。求:
(l)试求B球质量m;
(2)从碰后到刚好分离过程中A对B的库仑力所做的功。
15如图所示一质量为m、带电量为q的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g。
(1)求电场强度E。(2)若在某时刻给小球一个沿切线方向的初速度v。小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动求v。为多大?
.
16.(14分)如图:在一绝缘水平面上,一竖直绝缘挡板固定在O点,ON段表面粗糙,长度S=,NM段表面光滑,长度L=,场强为2×lo5 N/×10-3 kg,带正电,电量为 1×l0一7C,,将小滑块从M点由静止释放,小滑块在运动过程中没有电量损失,与挡板相碰时不计机械能损失。g取 l0m/:
(1)小滑块从释放用多长时间第一次与挡板相碰?
(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置?
,设电子电量为、(初速不计)经过加速电场后,由小孔沿水平放置的偏转板、间的中心轴线射入。、板长为,两板间的距离,两板间加有恒定电压,,、。
19.
解析:由题意,
(2分)
偏转距离为,沿板方向的位移为
(1分)
(2分)
(2分)
如图,电子从C点离开电场,沿直线匀速运动打在点
由几何关系得(3分)
20..如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ= 370,半径r=,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/=,cos370=。
(1)求弹簧枪对小物体所做的功;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。
20. :(1)设弹簧枪对小物体做功为,有动能定理得:
①
代入数据得: ②
(2)取沿平直斜轨向上为正方向,设小物体通过C点进入电场后的加速度为,由牛顿第二定律得
③
小物体向上做匀减速运动,经后,速度达到,有
④
由③④可得,设运动的位移为,有⑤
电场反向之后,设小物体的加速度为,由牛顿第二定律得
⑥
A
B
设小物体以此加速度运动到静止,所用时间为,位移为
⑦
⑧
设的长度为s,有⑨
联立得
16.(14分)如图所示,两块竖直放置的导体板间存在水平向左的匀强电场,板间距离为。有一带电量为、质量为的小球(可视为质点)以水平速度从
A孔进入匀强电场,且恰好没有与右板相碰,小球最后从B孔离开匀强电场,若A、B两孔的距离为,重力加速度为,求:
(1)两板间的场强大小;
(2)小球从A孔进入电场时的速度;
(3)从小球进入电场到其速度达到最小值,小球电势能的变化
量为多少?
16. 解:(1)由题意可知,小球在水平方向先减速到零,然后反向加速。设小球进入A孔的速度为,减速到右板的时间为,则有:
水平方向: (2分)
竖直方向: (1分)
联立解得(1分)
(2)在水平方向上根据牛顿第二定律有(1分)
根据运动学公式有(1分)
联立解得(1分)
(3)小