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(14分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电...

(14分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:

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(1)C、O间的电势差UCO

(2)小球p在O点时的加速度;

(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小.

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)小球p由C运动到O时,由动能定理, 得:                (+3分) ∴              (+1分) (2) 小球p经过O点时受力如图: 由库仑定律得:            (+1分) 它们的合力为:       (+1分) ∴p在O点处的加速度         (+2分) 方向竖直向下            (+1分) (3)由电场特点可知,在C、D间电场的分布是对称的     即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的,  (+2分) 运用动能定理            (+2分) 解得           (+1分) 考点:小球下落过程中加速度变化,求解电势差利用动能定理;求解在O点的加速度,关键求出两点电荷在O点产生的电场力,再结合牛顿第二定律解答;由于是等量异种电荷产生的电场,O点在其连线的中垂线上,且CD关于O点对称,所以CO与OD的电势差大小相等,再结合动能定理求解即可.
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考点分析:
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(12分)如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与水平面间的动摩擦因数均为μ.求:

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(1)A受到的摩擦力.

(2)如果将A的电量增至+4Q,则两物体将开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远的距离?

 

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(12分)如图,平行板间电压为U,板间距离为d,板长为L1,一带电粒子质量为m,电荷量为q,以初速度v0垂直于场强方向射入电场中,离开电场后沿直线打在荧光屏上,荧光屏到平行板右端的距离为L2,不计粒子重力。求:

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(1)粒子在电场中运动的时间t1

(2)板间场强E和粒子在电场中运动的加速度a;

(3)粒子在电场中偏转分位移y;

(4)粒子离开电场后经多长时间t2打到荧光屏上?

 

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(6分)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图).设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,则:

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(1)保持S不变,增大d,则θ      

(2)保持d不变,减小S,则θ       。(填“变大”或“变小”)

 

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(8分)某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了以下实验:

(1)该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上。把系在绝缘细线上的带正电的小球B(图中未画出)先后挂在图中P1、P2、P3位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力           (填“越大”或“越小”或“不变”),实验发现小球B在位置       细线偏离竖直方向的角度最大(填“P1或P2或P3”)

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(2)接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化。如图,悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A。当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ。若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为(     )

A.2          B.3           C.满分5 manfen5.com         D.满分5 manfen5.com

 

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如图所示,空心导体上方有一靠近的带正电的带电体。当一个重力不计的正电荷以速度v水平飞入空心导体内时,电荷将做(   )

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A.向上偏转的类平抛运动

B.向下偏转的类平抛运动

C.匀速直线运动

D.变速直线运动

 

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