电场补充练习二

1 高二物理高二物理 电场电场 补充练习二补充练习二 姓名 姓名 班级 班级 得分 得分 1 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大小是多少 4 分 2 两个极板上最多能加多大的偏转电压 U 8 分 2 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 度方向恰好是竖直向下的 且已知小球飞行的水平距离为 L 求 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 3 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 0 104N 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 q 8 0 10 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 电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少 2 3 4 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 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 求 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 5 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 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 6 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 7 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 4 8 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 10 4C 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 10m s2 求 1 它到达C 点的速度多大 2 它到达 C 点时对轨道的压力是多大 3 小球所能获得的最大的动能是多少 9 一个质量为 m 带电量为 q 的带电粒子 粒子的重力不计 以垂直于电场的初速度射入竖直方向的匀 强电场中 匀强电场的宽度为 d 粒子从电场中射出的速度为 v 与竖直方向的夹角为 根据以上条件 试求 1 判断粒子的电性 2 电场强度 E 的大小 3 沿电场线的偏转位移 y 10 如图所示 BC 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 5 11 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 l 求 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 12 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 加速电场的电压是 U0 偏转极间的电压是 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 13 如图 1 所示 水平放置的平行板电容器两极板间距为 d 带负电的微粒质量为 m 带电量为 q 它 从上极板 M 的边缘以初速度 v0射入 沿直线运动并从下极板 N 的边缘射出 则 A 微粒的加速度不为零 B 微粒的电势能减少了 mgd C 两极板的电势差为 D M 板的电势低于 N 板的电势 14 多选 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 下述说法正确的是 A 小球在运动过程中机械能守恒 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 6 电场补充练习二电场补充练习二 参考答案参考答案 1 2 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 3 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 7 2 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 4 5 解 1 根据牛顿第二定律 2 若小球刚好通过 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 6 1 负电 10 11C 2 1800V 8 7 电子做类平抛运动 在 B 点 由速度分解可知 由动能定理得 8 1 在 C 点 由 得 VC 2m s NC 3N 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 9 1 负电 2 可求得 或者 3 10 解 1 小滑块从 C 到 B 的过程中 只有重力和电场力对它做功 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 9 2 根据牛顿运动定律有 解得 3 小滑块在 AB 轨道上运动时 所受摩擦力为 小滑块从 C 经 B 到 A 的过程中 重力做正功 电场力和摩擦力做负功 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 11 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 10 12 1 2 3 另解 由动能定理 13 C 解析 首先 明确微粒在电场中受到竖直向下的重力 mg 和沿竖直方向的电场力 Eq 若重力 和电场力的合力不为零 则合