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如图所示,一带电为+q,质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出,在距...

如图所示,一带电为+q,质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出,在距抛出点水平距离为L处有一根管口比小球略大的竖直细管,细管的上口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场。试求:

1)小球的初速度应为多大?

2)应加电场的场强大小?

3)小球从抛出经多长时间落到地面上?

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:要使小球无碰撞地通过管口,说明小球到达管口时,速度方向为竖直向下,而小球水平方向仅受电场力,应做匀减速运动,竖直方向为自由落体运动,由下落的高度可求下落的时间,由分运动的等时性,结合水平方向匀变速运动的位移公式可求水平初速度.已知水平方向的初速度和位移,由运动学位移速度公式可得加速度,结合牛顿第二定律可求电场力和电场强度.由于小球竖直方向上做自由落体运动,由运动学位移公式直接求出时间. (1)水平方向匀减速运动到管口时速度恰为零,则① 竖直方向自由落体运动到管口,则②,由①②得③ (2)水平方向由运动学公式及牛顿第二定律: ④,由③④得: (3)竖直方向自由落体运动直到地面,则,得:  
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考点分析:
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如图所示,一束电子从静止开始经U′=5000V的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中水平射入偏转电场中,若金属极板长L=0.05m,两极板间距d=0.02m,试求:

1)两板间至少要加U才能使每电子恰不飞出电场?

2)在上述电压下每个电子到达极板时的动能。

 

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如图所示,一条长为L的细线,上端固定,将它置于一充满空间的匀强电场中,场强大小为E,方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时,带电小球处于平衡状态。求:

1)小球带何种电性?电量为多少?

2)如果使细线向右与竖直方向的偏角由θ增大为β,且自由释放小球,则β为多大时,才能使细线达到竖直位置时,小球的速度又刚好为零?

 

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如图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板间,闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,θ角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填变大”、“变小不变” )

 

 

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质量为m1=2kg的带电绝缘球A,在光滑水平面上,从无限远处以初速度10m/s,向另一个固定在水平面上带同号电荷的绝缘球B靠近,B球的质量为m2=3kg,在它们相距到最近时,总的动能为______J,它们具有的电势能为_______J。

 

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如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能大小为____ J。

 

 

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