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如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的...

如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道下滑,已知小球的质量为m、电荷量为-q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α(小球的重力大于其所受的电场力)

(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;

(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点,A点距水平地面的高度h至少应为多大?

(3)若小球从斜轨道h5R处由静止释放,假设其能够通过B点,求在此过程中小球机械能的改变量。

 

(1) (2) (3)-3REq 【解析】(1)根据牛顿第二定律有:(mg-qE)sin α=ma 解得a= (2)若小球刚好通过B点,根据牛顿第二定律有:mg-qE= 小球由A到B,根据动能定理有:(mg-qE)(h-2R)= 联立以上两式得h= (3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中,设机械能的变化量为ΔE机 由ΔE机=W电,W电=-3qER 得ΔE机=-3qER  
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考点分析:
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如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0,偏转电场可看匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d

1忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy;

2分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法.在解决1问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因已知U=2.0×102 V,d=4.0×10-2 m,m=9.1×10-31 kg,e=1.6×10-19 C,g=10 m/s2

3极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势φ的定义式类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点

 

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电子的电荷量的绝对值为e,质量为m,以速度v0沿电场线方向射入到场强为E的匀强电场中,如图所示。电子从A点射入,到B点速度变为零。则A、B两点间的电势差______;A、B两点间的距离是_______

 

 

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如图所示,A、B为一对平行正对带电金属板,B板带正电,A、B两板间的电势差为U。质量为m的带电粒子重力可忽略木计以初速v0水平射入匀强电场。若粒子带电荷量为-q,则粒子到达B板时速度大小为      ;若粒子带电荷量为+q,它到达B板时速度大小为     

 

 

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如图所示,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面纸面内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称忽略空气阻力由此可知 

A.Q点的电势比P点高

B.油滴在Q点的动能比它在P点的大

C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大

D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小

 

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如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场左端的中点P以相同的初速度沿水平方向垂直于电场方向进入电场,它们分别落在ABC三点,可以判断 

A.小球A带正电,B不带电,C带负电

B.三个小球在电场中运动时间相等

C.三个小球到达极板时的动能EkA<EkB<EkC

D.三个小球在电场中运动的加速度aA>aB>aC

 

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