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文档简介

2018电场大题小练1. 如图所示,电源电压为60V,A、B两板相距30cm,B板接地,C点离A板10cm,D点离B板5cm,求C、D两点的电势各为多少?2如图所示,A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v0=4106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场,从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30的夹角已知电子电荷e=1.61019C,电子质量m=0.9110-30Kg,求:(1)电子在C点时的动能是多少(2)O、C两点间的电势差大小是多少(重力不计)3如图所示,质量为m=10g,电荷量为q=10-8C的带正电小球用长为L=0.3m的绝缘细线系于O点放在匀强电场中,小球静止在A点,且静止时悬线与竖直方向夹角=60求:(1)电场强度的大小和方向;(2)求此时细线拉力的大小;(3)求O、A两点的电势差4.如图所示,在绝缘水平面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电荷量均为Q的正电荷O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为2Ek0,第一次到达b点时的动能恰好为零,小滑块最终停在O点,已知静电力常量为k求:(1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小(2)小滑块刚要到达b点时加速度的大小和方向(3)小滑块运动的总路程s总5.一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,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,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么:(1)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?(2)若在偏转电场右侧距极板L =2.5 cm处放置一半径R =0.5 cm的光屏(中线过光屏中心且与光屏垂直 ),要使电子能从平行板间飞出,且打到光屏上,则两个极板上最多能加多大电压?6.如图所示,A、B为两块足够大的平行金属板,接在电压为U的电源上。在A板的中央P点处放置一个电子放射源,可以向各个方向释放电子。设电子的质量为m,电荷量为e,射出的初速度为v。求电子打在B板上的区域面积。(不计电子的重力)7. 如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为37,一带电量为+q的小物体质量为m,置于斜面上,当沿水平方向加一如图所示的匀强电场时,小物体恰好处于静止状态,从某时刻开始,电场强度突然减为原来的二分之一,求:(1)原来电场强度的大小(2)当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L时的动能第8题图8.如图,ABC为绝缘轨道,AB部分是半径R=40cm的光滑半圆轨道,P是半圆轨道的中点,BC部分水平,整个轨道处于E=1103V/m的水平向左的匀强电场中,有一小滑块质量m=40g,带电量q=1104C,它与BC间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s2,求:(1)要使小滑块能运动到A点,滑块应在BC轨道上离B多远处静止释放?(2)在上述情况中,小滑块通过P点时,对轨道的压力大小为多少? 9.在金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压Uo,其周期是T。现有电子以平行于金属板的速度vo从两板中央射入。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力,求:(1)若电子从t=0时刻射入,在半个周期内恰好能从A板的边缘飞出,则电子飞出时速度的大小。第9题图(2)若电子从t=0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少多长?(3)若电子恰能从两板中央平行于板飞出,电子应从哪一时刻射入,两板间距至少多大?10.真空中有足够大的两个互相平行的金属板,、之间的距离为,两板之间的电压为,按如图910所示的规律变化,其周期为,在0时刻,一带正电的的粒子仅在电场力作用下,由板从静止向板运动,并于(为自然数)时刻恰好到达板,求:若该粒子在时刻才从板开始运动,那么粒子经历同样长的时间,它能运动到离板多远的距离?UUT0第10题图若该粒子在时刻才从板开始运动,那么粒子经历多长的时间到达板1. 板间匀强电场的场强大小为:所以由得由于所以由得本题考查匀强电场中场强与电势差、电势差与电势的关系,由U=Ed先求出场强E的大小,再由本公式求出任意两点间电势差的大小,由电势差与电势的关系可求得任意一点电势的值2.答:(1)电子在C点时的动能是9.710-18J(2)O、C两点间的电势差大小是15V解:( 1)带电粒子进入偏转电场做类平抛运动,末速度vt与初速度v0的关系如图,则电子在C点时的速度为:v0cos30所以动能Ek=9.710-18J(2)对电子从O到C过程中只有电场力做功,由动能定理得解得:U=15V3.(1,2)小球受力如图所示:小球处于平衡状态所以有:绳子拉力:Tmgcos=0.2N根据:Eq=mgtan,得:Emgtanq3107N/C,方向水平向右(3)O、A两点的电势差:UEdELcos6031070.3121.53106V4. 题目中是一个有摩擦力的耗散系统.设摩擦力为f.(1)a,b两点为对称,那么它们的电势应该相等.我们都知道这个模型中,AB连线上O点电势最低,a,b的电势比它高.设a,b电势比O高的差值为U.从a到O,有Ek0+Uq-fL/4=2Ek0,简单的能量守恒导出的方程式.从O到b,有2Ek0-Uq-fL/4=0.那么有Ek0=fL/2,据此可以求出f,.结果自求.(2)刚要达到b点时,滑块受到两个力:电场力和摩擦力,方向相同.问题是电场力怎么求呢?注意方程2Ek0-Uq-fL/4=0,现在f已知了,我们就可以用Ek0表示出U.U是b点与O点的电势差,现在我们假设AB两点的电荷量为+Q,计算b点和O点的电势就好了.电势的计算式是kQ/d,那么O点电势为4kQ/L,b点电势为16kQ/3L,两者之差就是U.用U表出kQ.电场力包括左边的电场力和右边的电场力,就是kQq/(L/4)2 - kQq/(3L/4)2.摩擦力为f.方向你应该看得出来.结果自求.(3)完全从能量角度分析了.还是以O点为电势能的参考点,初态物体具有初动能Ek0,具有电势能Uq,运动了总路程D以后,动能势能都为0了.这些能量为摩擦耗散,也就是说摩擦力作的负功等于这些减少了的能量,有fD=Ek0+Uq.f和U都是可以用Ek0表出的,那么这题就很简单了,结果自求.5. 解:(1)在加速电压一定时,偏转电压U越大,电子在极板间的偏转距离就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出,此时的偏转电压,即为题目要求的最大电压。加速过程,由动能定理得: 进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上作匀速运动:l=v0t 在垂直于板面的方向上作匀加速直线运动,加速度:偏转距离:能飞出的条件为:解式得:V即要使电子能飞出,所加电压最大为400V(2)设此时电场内的偏移量为Y,则由几何关系得:(l/2)/(l/2+L)=y/R 又因解得:U=200V即加在两极板上的电压最大不得超过200V6. 从题目意思看,A板应接在电源的负极,B板应接在电源的正极.每个电子离开A板后,在电场力作用下向B板的方向运动.为方便叙述,在B板上与A板的中央P点正对的叫O点,即PO间的距离是d .对于刚离开A板时速度方向是平行于A板的电子分析:这个电子在电场力作用下做类平抛运动,到达B板时的位置是Q点,Q到O的距离设为L则dV* tLa* t2 / 2式中,t 是电子从P到Q的时间加速度 aeE / me*(U / d ) / meU / (d m)得L eU / (d m) *( d / V )2 / 2eUd / ( 2 m V2 )由于对称性,所以打到B板的电子所在的区域是以O点为圆心,L为半径的圆.所以,电子打在B板上区域的面积是S L2* eUd / ( 2 m V2 )27. 斜面光滑,所以无摩擦力1,对物块受力分解,得mgsin37=F电cos37=Eqcos37解得 E=3mg/4q2,同一得加速度 a=gsin37-Eqcos37/m=3g/103,a=3g/10由公式 2ax=v2-v02=v2-0所以v2=3gL/5所以动能 E=mv2/2=3mgL/108.(1)20m (2)1.5N9.(1)V=(V02+U0e/m)1/2 (2)L=V0T (3)t=T/4+kT/2 (k=0,1,2,3) d=T(4U0e/m)1/2/410.(1)当带正电粒子从在0时刻,一带电的的粒子仅在电场力作用下,由板从静止向板运动过程中,前半个周期加速,后半个周期减速为零,如此反复一直向前运动,它在一个周期内的位移是:所以 ()若该粒子在时刻才从板开始运动,则在每个周期内,前三分之二周期向前运动,后三分之一周期返回,一个周期的总位移:粒子经历同样长的时间,

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