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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,...

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=0.8 m.有一质量为500 g的带电小环套在直杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑.小球离杆后正好通过C端的正下方P点处.(g取10 m/s2)求:

(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向;

(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时速度的大小v0.

 

(1),方向垂直于杆向下(或与水平方向成45°角斜向下)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)对带电小环受力分析 因带电小环匀速下滑,加之电场强度水平向左,所以小环带负电. 由几何关系可知,小环所受电场力与重力大小相等.则小环离开直杆后所受的合外力大小为: 由牛顿第二定律可得:,方向垂直于杆向下(或与水平方向成45°角斜向下). (2)设小环从C运动到P过程中动能的增量为. 由动能定理有: 则电场力做功为零 所以 (3)小环离开杆做类平抛运动.如图所示建立坐标x、y轴 垂直于杆方向做匀加速运动: 平行于杆方向做匀速运动:,解得: 考点:考查带电粒子在电场与重力场共同作用下的运动 【名师点睛】在直杆的束缚下的匀速直线运动与没有束缚下的类平抛运动.重点突出对研究对象的受力分析与运动分析,结合运动学公式、牛顿第二定律与动能定理等物理规律.  
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考点分析:
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如图所示,在直角坐标系xoy中,虚线ab将第一象限分成两块区域,左边区域匀强电场沿x轴正方向,电场强度E1,右边区域匀强电场方向沿y轴负方向,电场强度E2.现一个质量为m(重力忽略不计),电荷量为q的正粒子静止放在y轴上的P(0,h)点,粒子在电场力的作用下运动,最后从x轴上的Q点离开电场区域,已知虚线ab距y轴的距离L,求:

(1)粒子穿过E1电场区域的速度;

(2)粒子经过Q点的速度大小和Q点的坐标.

 

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如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知ab两点在同一等势面上,cd两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动。则两粒子所带的电荷符号________(填“不同”或“相同”);两粒子分别经过c、d两点时速度vc   vd(填“>”、 “=” 或“<”);经过b点时速度v    v(填“>”、 “=” 或“<”);

 

 

 

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板长为L的平行金属板与水平面成θ角放置,板间有匀强电场.一个带负电、电量为q、质量为m的液滴,以速度v0垂直于电场方向射入两板间,如图所示,射入后液滴沿直线运动,两极板间的电场强度E=    .液滴离开电场时的速度为     .(离开时液滴的运动方向没有改变)

 

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如图虚线为一匀强电场的等势面。一带负电粒子从A点沿图中直线在竖直平面内自下而上运动到B,不计空气阻力,此过程中粒子能量的变化情况是:动能______,动能、重力势能及电势能之和______(填“变大”、“不变”或“变少”)

 

 

 

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初速度为零的质子,经加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流为1mA的细柱形质子流已知质子的电荷量q=1.6×10-19C,这束质子流每秒打到靶上的质子数为______.

 

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