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(8分)如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平...

(8)如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g).则:

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(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大?

(2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?

(3)Eq=mg,小球的最大动能为多少?

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)小球在水平面内沿圆环作圆周运动,由题意,在A点电场力提供向心力,则有: …① 解得:…② (2)球从A到B点的过程中,由动能定理得:…③ 解得:…④ 球在B点受到圆环作用力F的水平分力为Fx,则:即Fx=6qE…⑤ 又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力,所以:…⑥ (3)若,由qE=mg.由于球只受到重力和电场力的作用,并且重力和电场力的大小相等,当两个力的合力沿半径向外时,如图所示经过D点时, 动能最大,CD与竖直方向的夹角为45°,根据动能定理得: 从A→B: 解得球最大动能为. 考点:考查动能定理和向心力公式在圆周运动中的应用.  
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考点分析:
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(8)水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm,两板间距d=1.0cm,两板间电压为90v,且上板为正,一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s,从两板中间射入,如图,求:(电子质量m=9.01×10-31kg)

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(1)电子飞出电场时沿垂直于板方向偏移的距离是多少?

(2)电子飞出电场时的垂直于板方向的速度是多少?

(3)电子离开电场后,打在屏上的P点,若S=10cm,求OP的长?

 

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(6).匀强电场中,将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.1J,已知AB两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图所示,问:

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(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?

(2)AB两点间的电势差为多少?

(3)该匀强电场的电场强度为多大?

 

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质量为m=3kg的物体在离地面高度为h=20m,正以水平速度v=20m/s运动时,突然炸裂成两块,其中一块质量为m1=1kg.仍沿原运动方向以v1=40m/s的速度飞行,炸裂后的另一块的速度大小为______m/s.两块落到水平地面上的距离为______m(小计空气阻力,g10m/s2).

 

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如图所示,在点电荷+Q的电场中有AB两点,将两正电荷ab,其中他们的质量4ma=mb ,电量2qa=qb,分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比为_____.

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质量为m、电量为-q的带电粒子,从图中的O点以初速度v0射入场强为E的匀强电场中,v0x轴方向夹角为θ,飞出电场时速度恰好沿y轴的正方向(与电场垂直).设粒子在电场中仅受电场力作用,在这过程中,带电粒子动量的增量大小为______,动能增量为______.

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