2022年物理电场难题经典.pdf

《2022年物理电场难题经典.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年物理电场难题经典.pdf（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、物理电场难题经典如图所示 , 光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形 , 固定在竖直面内、管口B、C的连线就是水平直径, 现有一带正电小球 ( 可视为质点 )从 B点正上方的 A点自由下落 ,A、 B两点间距离为 4R,从小球进入管口开始 , 整个空间中突然加上一个匀强电场, 电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等, 结果小球从管口 C处脱离圆管后 , 其运动轨迹最后经过A点, 设小球运动过程中带电量没有改变, 重力加速度为 g, 求: (1) 小球到达 B点的速度大小 ;(2) 小球受到的电场力的大小与方向; (3) 小球经过管口 C处时对圆管壁的压力。3、如图所示 , 一固定在竖直平面内的

2、光滑绝缘半圆形轨道ABC,其半径为 R=0 、4m 、轨道在 C处与水平绝缘板相切、 在绝缘板上距 C点 2m的 D点静置一质量 m=20g的小物块 (可瞧作质点 ), 小物块带负电 , 电量为 q=, 今在空间加一水平向左的匀强电场 , 场强方向与导轨共面 , 发现小物块恰能通过轨道最高点、取 g10m/s2,求: (1) 匀强电场的电场强度E;(2) 小物块的落点到点的距离x、4、如图 821 所示, 长为 L 的绝缘细线 , 一端悬于 O点, 另一端连接一质量为m的带负电小球, 置于水平向右的匀强电场中, 在 O点向右水平拉直后从静止释放 , 细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O 在竖直平

3、面内作圆周运动, 求OO 长度。5、两块平行金属板A、B彼此平行放置 , 板间距离为 d, 两板分别带有等量异种电荷, 且 A板带正电 , 两板中间有一带负电的油滴P,当两板水平放置时 , 油滴恰好平衡 , 若把两板倾斜60, 把油滴从 P静止释放 , 油滴可以打在金属板上, 问: (1) 油滴将打在哪块金属板上？ (2) 油滴打在金属板上的速率就是多少？6、 如图所示 , 在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成 45角的绝缘直杆AC,其下端 (C 端)距地面高度 h=0.8m。 有一质量 500g 的带电小环套在直杆上, 正以某一速度 ,沿杆匀速下滑 , 小环离杆后正好通过C端的正下

4、方 P点处。(g 取 l0m/s2) 求:(1) 小环离开直杆后运动的加速度大小与方向。(2) 小环从 C运动到 P过程中的动能增量。(3) 小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典7、如图所示 , 水平地面上方被竖直线MN 分隔成两部分 , M点左侧地面粗糙 , 动摩擦因数为 0、5, 右侧光滑 . MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场. 在 O点用长为 R 5m的轻质绝缘细绳 ,

5、拴一个质量 mA0、04kg, 带电量为 q+210-4的小球 A,在竖直平面内以v10m/s 的速度做顺时针匀速圆周运动, 运动到最低点时与地面刚好不接触 . 处于原长的弹簧左端连在墙上, 右端与不带电的小球B接触但不粘连 , B球的质量 mB=0、02kg, 此时 B球刚好位于 M点. 现用水平向左的推力将 B球缓慢推至 点(弹簧仍在弹性限度内), MP 之间的距离为 L10cm,推力所做的功就是W 0、27J, 当撤去推力后 , B球沿地面右滑恰好能与 A球在最低点处发生正碰, 并瞬间成为一个整体C ( A、 B、 C均可视为质点 ),碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E6103N/C

6、, 电场方向不变.( 取g10m/s2) 求: (1) A、B两球在碰前匀强电场的大小与方向、(2) 碰撞后整体 C的速度、 (3) 整体 C运动到最高点时绳的拉力大小、8、如图所示 , 为一个从上向下瞧的俯视图, 在光滑绝缘的水平桌面上, 固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD , AB段为直线 , BCD段就是半径为R的一部分圆弧 (两部分相切于B点), 挡板处于场强为 E的匀强电场中 , 电场方向与圆的直径MN平行. 现使一带电量为 q、质量为 m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放, 为使小球能沿挡板内侧运动, 最后从 D点抛出 , 试求: (1) 小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小

7、距离s;(2) 在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小 . 9、质量为 2m,带 2q正电荷的小球A,起初静止在光滑绝缘水平面上, 当另一质量为 m 、带 q 负电荷的小球 B以速度 V0离 A而去的同时 , 释放 A球, 如图 12 所示。若某时刻两球的电势能有最大值, 求: (1) 此时两球速度各多大？(2) 与开始时相比 , 电势能最多增加多少？10、 如图所示 , 在方向水平向右的匀强电场中, 一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球 , 另一端固定于O点, 当小球静止在 B点时, 细线与竖直方向夹角=30问 :(1) 小球带电量多少？(2) 若将小球拉到A点使细线呈

8、水平状态, 当小球无初速释放后 , 从 A到 B过程 , 电场力对小球做功多少？(3) 小球过最低点C时, 细线对小球拉力多大？11、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的 ABCD 区域内 , 存在两个场强大小均为E的匀强电场 I 与 II, 两电场的边界均就是边长为L 的正方形 ( 不计电子所受重力 )。(1) 在该区域 AB边的中点处由静止释放电子, 求电子离开 ABCD区域的位置。(2) 在电场 I 区域内适当位置由静止释放电子, 电子恰能从 ABCD区域左下角 D处离开 , 求所有释放点的位置。(3) 若将左侧电场II整体水平向右移动L/ n( n1)

9、, 仍使电子从 ABCD 区域左下角 D处离开 (D不随电场移动 ), 求在电场 I 区域内由静止释放电子的所有位置。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典12、(12 分) 一束电子流 ( 电子质量为 m,电量绝对值为 e) 经电压为 U的加速电场加速后 ,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场, 如图所示 , 若两板间距为d, 板长为 l ,那么 , 要使电子能从平行板间飞出, 则(1) 电子进入偏转电场的速度

10、大小就是多少？(4分)(2) 两个极板上最多能加多大的偏转电压U?(8 分) 13、如图所示 , 质量为 m,电荷量为 +q 的小球从距地面一定高度的O点 , 以初速度 v0沿着水平方向抛出 , 已知在小球运动的区域里, 存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好就是竖直向下的, 且已知小球飞行的水平距离为L, (l) 电场强度 E为多大？ (2) 小球落地点 A与抛出点 O之间的电势差为多大？(3) 小球落地时的动能为多大？14、 如下图所示 , 在一个范围较大的匀强电场中, 用长为 L 绝缘丝线将质量为m带电小球系于电场中固定点O处, 当小球静止于 A时,

11、 悬线与竖直方向夹角=45。将小球拉到B时, 使线刚水平伸直 , 然后自由释放小球。(1) 小球运动到最低点处的时间;2) 小球运动到 A位置时的动能。15、如图所示 , 水平绝缘光滑轨道AB的 B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接 , 圆弧的半径 R = 0 、40m 。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场 , 电场强度 E =1、0104N/C。现有一质量 m = 0、10kg 的带电体 ( 可视为质点 )放在水平轨道上与B端距离 s = 1 、0m的位置 , 由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动, 当运动到圆弧形轨道的C端时, 速度恰好为零。已知带电体所带电荷

12、 q = 8 、010 5C,取 10g=10m/s,求: (1) 带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小 ; (2) 带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小; (3) 带电体沿圆弧形轨道运动过程中, 电场力与摩擦力带电体所做的功各就是多少。16、如图所示 , 在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道, 一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放 , 沿轨道滑下 , 已知小球的质量为, 电量为, 匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为 (小球的重力大于所受的电场力 )。(1) 求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小; (2) 若使小球通过圆轨道顶端的B点时不落下来

13、 , 求 A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3) 若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放。假设其能够通过B点, 求在此过程中小球机械能的改变量。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典17、如图所示 , 质量为的带电粒子以的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场 , 已知板长, 板间距, 当 AB间加电压时, 带电粒子恰好沿直线穿过电场( 设此时 A板电势高 ), 重力加速度取g=10m/s2求:(1) 粒子带什

14、么电？电荷量为多少？(2)A 、B间所加电压为多少时 , 带电粒子刚好能从上极板右端飞出？18、如图所示 , 一个电子以 100ev 的初动能从 A点垂直电场线方向飞入匀强电场, 在 B点离开电场时, 其运动方向与电场线成1500角, 则 A与 B两点间的电势差多大? 19、如图所示 ,ABCD为表示竖立放在场强E=104v/m 的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道, 其中轨道的 BCD 部分就是半径为R的半圆环 , 轨道的水平部分与半圆环相切,A 为水平轨道的一点 ,而且, 把一质量 m = 100g,带电量 q=104C的小球放在水平轨道的A点上面由静止开始释放后 , 在轨道内侧运动 (g=10

15、m/s2)求: (1) 它到达 C点的速度多大 (2) 它到达 C点时对轨道的压力就是多大？3) 小球所能获得的最大的动能就是多少？20、如图所示 , 设从灼热金属丝逸出的电子流初速为零, 并设该电子流 , 经加速后进入偏转电场。 已知加速电场的电压就是U0, 偏转极间的电压就是U,偏转板长 L, 相距 d, 电子电量为 e, 质量为 m0, 求(1) 电子进入偏转电场时的速度v0大小;(2) 电子离开偏转电场时的侧移距离 y;(3) 电子离开偏转电场时的速度v 大小。21、如图所示 ,BC 就是半径为 R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道, 位于竖直平面内 , 其下端与水平绝缘轨道平滑连接, 整个轨

16、道处在水平向左的匀强电场中, 电场强度为 E、 现有一质量为m 、带正电 q 的小滑块 (可视为质点 ), 从 C点由静止释放 ,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为, 求: (1) 滑块通过 B点时的速度大小 ; (2) 滑块经过圆弧轨道的B点时 , 所受轨道支持力的大小; (3) 水平轨道上 A、B两点之间的距离。22、如图所示 , 在竖直平面内的直角坐标系xoy 中, 第象限内存在沿x 员负方向的匀强电场、一质量为m 、电量为 q 的带正电小球从x 轴上的 A点由静止释放 , 打在 y 轴上的 B点、已知 A点坐标为 (2l ,0),B点坐标为 (0,

17、l ) 、求 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典 (1) 电场强度 E(2) 若小球从距 A点高度为 l 的 C点由静止释放 , 则打在 y 轴上的坐标如何？这时速度大小方向如何？23、如图所示 , 电荷量均为 q、质量分别为m 、2m的小球 A与 B, 中间连接质量不计的绝缘细绳, 在竖直方向的匀强电场中以速度 v0匀速上升 , 某时刻细绳断开 , 若忽略 A、B间的静电力 , 求: (1) 电场的场强 (2

18、) 当 B球速度为零时 ,A 球的速度大小。24、(14 分) 如图所示 , 一示波管偏转电极的长度d1、5cm,两极间电场就是均匀的, E1、2104 V/m,(E 垂直于管轴 ), 一个电子以 v02、6107 m/s 的初速度沿管轴射入, 已知电子质量 m 9、11031kg, 电荷量 q1、61019 C. 求: (1) 电子穿出两极板的时间(2) 电子经过电极后 , 发生的偏转量 y. 25、如图所示 , 在 O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点, 自由释放一个带正电的小球, 小球的质量为m 、电荷量为 q。小球落下的轨迹如图中虚线所示 , 它与以 O为圆心、 R为半径的

19、圆 ( 图中实线表示 )相交于 B、C两点, O 、C在同一水平线上 , BOC =30, A距离 OC 的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v, 则下列说法中正确的就是 ( ) A.小球通过 C点的速度大小就是B.小球通过 C点的速度大小就是 C.小球由 A到 C电场力做功就是- mghD. 小球由 A到 C机械能的损失就是、A、B就是电场中的同一条直线形电场线上的两点. 若将一个带负电的点电荷从A点由静止释放 , 它在沿电场线从A向 B运动过程中的速度图象如图所示. 比较 A、B两点的电势 U与场强 E, 下列说法中正确的就是A.UAUB, EA EB B.UAUB, EA EB C.U

20、AUB, EA EB D.UA EB27、如图所示 ,A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面, 已知三个等势面的电势关系为ABC。一带电粒子进入此静电场后, 沿实线轨迹运动 , 依次与三个等势面交于a、b、c、d、f 五点。不计粒子重力 , 下列说法中正确的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典 A. 该带电粒子带负电 B. 粒子在 ab 段速率逐渐增大 C. 粒子在 a 点的速率大于在e点的速率 D.a

21、点的场强大小小于b 点的场强大小28、某电场的分布如图所示, 带箭头的实线为电场线, 虚线为等势面、 A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC, 电势分别为、, 关于这三点的电场强度与电势的关系, 以下判断正确的就是 A. EAEB, C. EAEB,E, P1P2P B.E1E2E,P1P2PC.碰撞一定发生在M 、N连线中点的左侧D.两球不可能同时返回到M 、N两点精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典31、

22、如图所示 , 在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷A、B, 在 AB连线上的 P点由静止释放一带电滑块, 则滑块会由静止开始一直向右运动到AB连线上的另一点M而停下。则以下判断正确的就是A.滑块一定带的就是与A、B异种的电荷B.滑块的电势能一定就是先减小后增大C.滑块的动能与电势能之与一定减小D.AP间距一定小于 BM间距32、 如图所示 , 在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器, 板间距离为 d, 电容为 C, 上板 B接地。现有大量质量均为m 、带电量均为 q 的小油滴 , 以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入, 第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A

23、板的油滴仅有N滴, 且第N+1 滴油滴刚好能飞离电场, 假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收, 不考虑油滴间的相互作用, 重力加速度为g, 则 ( ) A.落到 A板的油滴数 B.落到 A板的油滴数C.第 N +1 滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于D.第N+1 滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于33、如图所示 , 在两块带电平行金属板间, 有一束电子沿Ox轴方向射入电场 , 在电场中的运动轨迹为OCD 、已知 OA=AB, 则电子在 OC段与 CD段动能的增加量之比EkC: EkD为( ) (A)1:4 (B)1:3 (C)1:2 (D)1:1 34、如图所示 , 圆形虚线表

24、示固定于O点的某点电荷电场中的部分等势线, 实线为某个电子在该电场中由a 点经 b 点与 c 点的运动轨迹 , 该轨迹与其中一条等势线相切于b 点。若电子只受该电场的作用, 则下列说法正确的就是 A.O 点的电电荷带正电 B.a 点的电势高于 c 点的电势 C. 电子在 a 点的加速度大于在c 点的加速度 D.电子运动过程中 , 在 b 点的电势能最大35、如图 , 电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动, 然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中, 入射方向与精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - -

25、- - -第 7 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典极板平行 , 整个装置处于真空中, 重力不计 , 在满足电子能射出平行板区域的条件下, 下述四种情况中 , 一定能使电子的偏转角变大的就是A.其它条件不变 ,U1变小 B.其它条件不变 ,U2变大C.其它条件不变 ,U1变大同时 U2变小 D.其它条件不变 ,U1变小同时 U2变大36、图 6 中实线就是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线, 虚线就是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a 、b就是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用, 根据此图可作出正确判断的就是( ) A、 带电粒子所

26、带电荷的符号B、 带电粒子在 a、b 两点的受力方向C、 带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大D、 带电粒子在 a、b 两点的电势能何处较大37、一带电粒子在电场力的作用下沿下图中曲线JK穿过一匀强电场 , a、b、c、d 为该电场的等势面 ,其中有, 若不计粒子的重力 , 可以确定A.粒子带正电 B.该粒子带负电 C.从 J 到 K粒子的电势能增加D.粒子从 J 到 K运动过程中的动能与电势能之与不变38、一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中, 场强为 E。在与环心等高处放有一质量为m 、带电 +q 的小球 , 由静止开始沿轨道运动 , 下述说法正确的就是A.小球在运动过程中机械能

27、守恒 B. 小球经过环的最低点时速度最大C.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE) D.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE) 39、如图所示 , 在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器, 板间距离为 d, 电容为 C,上板 B接地。现有大量质量均为m 、带电量均为 q 的小油滴 , 以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入, 第一滴油滴正好落到下板A的正中央 P点。如果能落到 A板的油滴仅有 N滴, 且第 N l 滴油滴刚好能飞离电场, 假定落到 A板的油滴的电量能被板全部吸收 , 不考虑油滴间的相互作用, 重力加速度为g, 则A.落到 A板的油滴数

28、B.落到 A板的油滴数C.N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的机械能等于精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典D.N+1滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于40、(10 分) 如题图所示 , 光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B、C两点 , 圆心处固定一电量为+Q的点电荷 , 一质量为 m,电量为 +q的带电环从杆上A点由静止释放。已知AB=BC=h,qQ, 环沿绝缘杆滑到B点时的速度, 求: (1)A 、C两点间的电

29、势差(2) 环到达 C点时的速度。答案2、(1) 小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒 , 故到达 B点时速度大小(2) 设电场力的竖直分力为Fy、水平分力为Fx, 则=mg(方向竖直向上 ) 小球从 B运动到 C的过程中 , 由功能定理得 Fx? 2R=小球从管口 C处脱离圆管后 , 做类平抛运动 , 轨迹经过 A点, 则联立解得电场力大小电场力的合力与方向水平方向成角, 则 tan=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 24 页 - - - - - - - - - -

30、 物理电场难题经典小球所受电场力方向与水平方向间的夹角=45(3) 小球经过管口C处时 , 向心力由 Fx与圆管的压力N提供 , 设压力 N的方向向左 , 即得 N=3mg( 方向向左 ) 根据牛顿第三定律可知: 小球经过管口C处时对圆管的压力N=3mg,方向水平向右3、从 D 点到 A点, 据动能定理 : 恰过 A点, 据牛顿定律 : 离 A点后平抛 , 运动分解 : 可求出 : 电场强度 E0、06 N/C 距离 x 0、8 m 4、【错解分析】错解 : 摆球从 A落下经 B到 C的过程中受到重力G,绳子的拉力 T与电场力 F电三个力的作用 , 并且重力与电场力做功 , 拉力不做功 , 由

31、动能定理摆球到达最低点时 , 摆线碰到钉子O 后 , 若要小球刚好绕钉子O 在竖直平面内做圆周运动, 如图 822。 则在最高点 D应满足 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典从 C到 D的过程中 , 只有重力做功 ( 负功 ), 由机械能守恒定律考生以前做过不少“在重力场中释放摆球。摆球沿圆弧线运动的习题”。受到这道题思维定势的影响, 没能分析出本题的摆球就是在重力场与电场叠加场中运动。小球同时受到重力与电场

32、力的作用, 这两个力对摆球运动轨迹都有影响。受“最高点”就就是几何上的最高点的思维定势的影响, 没能分析清楚物理意义上的“最高点”含义。在重力场中应就是重力方向上物体运动轨迹的最高点, 恰好就是几何意义上的最高点。而本题中, “最高点”则就是重力与电场力的合力方向上摆球运动的轨迹的最高点。【正确解答】本题就是一个摆在重力场与电场的叠加场中的运动问题, 由于重力场与电场力做功都与路径无关, 因此可以把两个场叠加起来瞧成一个等效力场来处理, 如图 823 所示 , =60。开始时 , 摆球在合力 F的作用下沿力的方向作匀加速直线运动, 从 A点运动到 B点, 由图 823 可知 , AOB为等边三

33、角形, 则摆球从 A到 B,在等效力场中 , 由能量守恒定律得 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典在 B点处 , 由于在极短的时间内细线被拉紧, 摆球受到细线拉力的冲量作用, 法向分量 v2变为零 , 切向分量接着摆球以 v1为初速度沿圆弧BC做变速圆周运动 , 碰到钉子 O 后 , 在竖直平面内做圆周运动, 在等效力场中 , 过点 O 做合力 F 的平行线与圆的交点为Q,即为摆球绕 O 点做圆周运动的“最高

34、点”, 在 Q点应满足过 O点做 OP AB取 OP为等势面 , 在等效力场中 , 根据能量守恒定律得: 5、(1) 将打在 A板上。(2) 水平放置有 Eq=mg 。把重力分解为平行电场方向与垂直电场方向, 则沿电场方向的加速度为: a=g/2, 打到板上的时间为:油滴受到的合力为mg,所以加速度为 g, 达到板上速度的大小为:6、(1)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典方向垂直于杆向下(2) 设小环从 C运动

35、到 P过程中动能的增量为(3) 环离开杆作类平抛运动: 垂直于杆方向匀加速运动平行于杆方向匀速运动7、(1) 要使小球在竖直平面内做匀速圆周运动, 必须满足 F电=Eq=mAg 所以=2103N/C 方向竖直向上(2) 由功能关系得 , 弹簧具有的最大弹性势能设小球运动到点时速度为, 由功能关系得精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典两球碰后结合为, 设的速度为, 由动量守恒定律得(3) 加电场后 , 因所以不能做圆

36、周运动 , 而就是做类平抛运动, 设经过时间绳子在 Q处绷紧 , 由运动学规律得可得即: 绳子绷紧时恰好位于水平位置, 水平方向速度变为0, 以竖直分速度开始做圆周运动设到最高点时速度为由动能定理得 ;得在最高点由牛顿运动定律得;求得8、解 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典(1) 根据题意分析可知 , 小球过 M点时对挡板恰好无压力时,s 最小 , 根据牛顿第二定律有:由动能定理得 :联立解得 :(2) 小

37、球过 N点时, 根据牛顿第二定律有 : 有由动能定理得 :联立解得 :由牛顿第三定律可知, 小球对挡板的压力大小为9、析与解 :(1) 两球距离最远时它们的电势能最大, 而两球速度相等时距离最远。设此时速度为V,两球相互作用过程中总动量守恒 , 由动量守恒定律得 :mV0=(m+2m)V, 解得 V=V0/3 。(2) 由于只有电场力做功, 电势能与动能间可以相互转化, 电势能与动能的总与保持不变。所以电势能增加最多为: 10、(1) 小球在 B点受重力 , 拉力 , 电场力三力平衡 , (2) 小球从 A到 B电场力做功(3) 小球从 A到 C由动能定理 1) 在 C点绳对小球拉力为T 精品

38、资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典2) 联立 1)2) 得11、(1) 设电子的质量为m , 电量为 e, 电子在电场 I 中做匀加速直线运动, 出区域 I 时的为 v0, 此后电场 II做类平抛运动 , 假设电子从CD边射出 , 出射点纵坐标为y, 有解得y, 所以原假设成立 , 即电子离开 ABCD 区域的位置坐标为 (2L,) (2) 设释放点在电场区域I 中, 其坐标为 ( x, y), 在电场 I 中电子被

39、加速到v1, 然后进入电场II做类平抛运动 , 并从 D点离开 ,有解得xy, 即在电场 I 区域内满足议程的点即为所求位置。(3) 设电子从 ( x, y) 点释放 , 在电场 I 中加速到 v2, 进入电场 II后做类平抛运动 , 在高度为 y处离开电场 II 时的情景与 (2)中类似 , 然后电子做匀速直线运动, 经过 D点, 则有, 解得, 即在电场 I 区域内满足议程的点即为所求位置精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物

40、理电场难题经典12、13、解 :(1) 分析水平方向的分运动有:(2)A 与 O之间的电势差 :(3) 设小球落地时的动能为, 空中飞行的时间为T, 分析竖直方向的分运动有: 分析水平方向的分运动有:解得 :精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典14、15、解 :(1) 设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a, 根据牛顿第二定律有qE = ma解得m/s2设带电体运动到B端的速度大小为vB, 则解得m/s (2)

41、设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N,根据牛顿第二定律有解得N 根据牛顿第三定律可知, 带电体对圆弧轨道B端的压力大小N (3) 因电场力做功与路径无关, 所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中, 电场力所做的功J 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩, 对此过程根据动能定理有解得 W摩 = 0、72J 16、解 :(1) 根据牛顿第二定律 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典(2) 若小球刚好

42、通过B点不下落 , 据牛顿第二定律小球由 A到 B,据动能定理 : 式联立 , 得(3) 小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中 , 机械能的变化量为E电由E机 = W电 W电=3REq 得E机 = 3REq 17、(1) 负电 ,10-11C (2)1800V 18、电子做类平抛运动, 在 B点, 由速度分解可知, , 由动能定理得,19、(1)在 C点:由得 :VC = 2m/s NC = 3N 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 24 页 - - - - - - - - -

43、 - 物理电场难题经典(2) 因为, 所以合场方向垂直于B,C 的连线 BC,合场势能最低的点在的中点 D, 如图 , 小球的最大动能 : 20、(1)(2)(3)另解 : 由动能定理21、解 :(1) 小滑块从 C到 B的过程中 , 只有重力与电场力对它做功, 设滑块经过圆弧轨道B点时的速度为, 根据动能定理有解得(2) 根据牛顿运动定律有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典解得(3) 小滑块在 AB轨道上运动时

44、 , 所受摩擦力为小滑块从 C经 B到 A的过程中 , 重力做正功 , 电场力与摩擦力做负功。设小滑块在水平轨道上运动的距离( 即 A、B两点之间的距离 )为 L, 则根据动能定理有解得22、解 : (1)则所以(2) 进入电场时速度为(2 分) 在电场中运动时间为则在第四象限下落高度为即坐标为y 方向的速度分别为x 方向的速度分量为则实际速度为方向与 y 轴成 45向下精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典23、设

45、向上为矢量正方向(1) 对于整体 ,AB 做匀速直线运动 ,(2) 绳子断开之后 , 对 B有, ,。对 A有,24、解 :(1) 由: t =d/ v0=5、7710-17s 4 分a=qE/ m =2、11015m/s2 5 分得: y=at2/2=0 、035cm 5 分二、选择题25、B D 分析 : B、C两点电势相等 , BC电场力不做功。由动能定理 , BC,1/2 mvC2 -1/2 mv2 = mgRsin 30 vC2 = v2+gR小球由 A到 C机械能的损失即克服电场力做功就是E=mgh -1/2 m vC2=mg ( h- R /2) - 1/2 mv226、D 27

46、、D 28、B 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典29、BD 30、A 分析 : 两球碰前的库仑力为, 两球碰后的库仑力为它们返回 M 、N两点过程中电场力做功大于碰前电场力做的功, 动能增大 , 动量也增大。由于两球在同一时刻的加速度相同, 碰撞一定发生在M 、 N连线的中点 , 碰后同时返回到 M 、N两点 , 31、( C D ) 32、B C D 33、B 三、多项选择34、BD 35、ABD 36、分析

47、与解 : 由于不清楚电场线的方向, 所以在只知道粒子在a、b 间受力情况就是不可能判断其带电情况的。而根据带电粒子做曲线运动的条件可判定, 在 a、b 两点所受到的电场力的方向都应在电场线上并大致向左。若粒子在电场中从a 向 b点运动 , 故在不间断的电场力作用下, 动能不断减小 , 电势能不断增大。故选项B、C、D正确。37、BD 38、BC 39、BCD 四、综合题40、【解析与答案】 (1) 在+Q的电场中 B、C位于同一等势面上 UAC=UAB=由动能定理得 :WAB+ mgh=m解得 : UAC=-(2) 由 B到 C根据动能定理得 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 23 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 物理电场难题经典 mgh=m-m解得 :精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 24 页 - - - - - - - - - -