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如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强...

如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x1=0.4 m,g=10 m/s2.求:

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(1)小球在B点的速度vB

(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2

(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?

 

(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s 【解析】(1)小球在AB段滑动过程中,由机械能守恒 mgx1sinα=mv 可得vB=2 m/s. (2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度 a2==-5 m/s2 小球进入电场后还能滑行到最远处C点,BC的距离为 x2==0.4 m. (3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为 vAB= vBC= 小球从A到C的平均速度为 x1+x2=t=t 可得t=0.8 s.
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考点分析:
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(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.

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(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.

 

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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(  )

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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(  )

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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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