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(2011年温州八校联考)如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内...

(2011年温州八校联考)如图所示,BCDG是光滑绝缘的6ec8aac122bd4f6e圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为6ec8aac122bd4f6emg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.

6ec8aac122bd4f6e

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?

(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;

(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

 

见解析 【解析】本题考查了电场与竖直平面内圆周运动的结合.解题的关键是要有等效场的思想,求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源. (1)设滑块到达C点时的速度为v,由动能定理得 qE(s+R)-μmgs-mgR=mv2-0, 而qE=, 解得v=. (2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F,则 F-qE=m,解得F=mg. (3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道DG间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速度最小(设为vn),则有=m, 解得vn=.
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(2011年温州中学高三月考)如图甲所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1.从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2),求:

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(1)23秒内小物块的位移大小;

(2)23秒内电场力对小物块所做的功.

 

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如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L=0.4 m,两板间距离d=4×10-3 m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5 kg,电量q=+1×10-8 C.(g=10 m/s2)求:

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(1)微粒入射速度v0为多少?

(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?

 

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(2010年湖北黄冈模拟)如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力),则(  )

6ec8aac122bd4f6e

A.在前6ec8aac122bd4f6e时间内,电场力对粒子做的功为6ec8aac122bd4f6e

B.在后6ec8aac122bd4f6e时间内,电场力对粒子做的功为6ec8aac122bd4f6eUq

C.在粒子下落前6ec8aac122bd4f6e和后6ec8aac122bd4f6e的过程中,电场力做功之比为1∶2

D.在粒子下落前6ec8aac122bd4f6e和后6ec8aac122bd4f6e的过程中,电场力做功之比为1∶1

 

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如图所示,两平行金属板间有一匀强电场,板长为L,板间距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏M,一带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间,最后垂直打在M屏上,则下列结论正确的是(  )

6ec8aac122bd4f6e

A.板间电场强度大小为mg/q

B.板间电场强度大小为2mg/q

C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等

D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间

 

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如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连.闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是(  )

 6ec8aac122bd4f6e

A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线

B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大

C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短

D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长

 

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