热门试卷

解：（1）三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线四等分，如图所示，已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为8V，且ab∥cd，ab⊥bc，2ab=cd=bc=2L，因此根据几何关系，可得M点的电势为20V，与a点电热势相等，从而连接aM，即为等势面；由几何关系可知：

因bd=，所以bM=，因此aM=，所以aM垂直bd，场强的方向由b指向d．

（2）c点的电势与N点的电势相等，为==16V，bc间的电势差Ubc=24-16V=8V，

则电场力做功W=qUBC=1.6×10-19×8J=1.28×10-18J．

（3）场强的方向由b指向d：因为质子的速度方向与电场方向垂直，质子做类平抛运动，由图可知，沿速度v的方向（x方向）的位移与垂直于速度v的方向（y方向）的位移都是：

运动的时间：

答：（1）场强的方向由b指向d；

（2）质子从b运动到c，电场力做功1.28×10-18J；

（3）质子从b运动到c所用的时间是．

解：（1）小球由A到B过程中，由动能定理得：

   mgLsin60°+qUAB=0

所以UAB=-；

（2）场强大小为：E==

（3）小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有：

   FTA=Eq=mg，所以FTB=FTA=mg．

答：（1）AB两点的电势差UAB为-；

（2）匀强电场的场强大小是；

（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小是 mg．

解：（1）小球静止时处于平衡状态，受力如图，由平衡条件有：

qE=mgtan30°

解得：E=

（2）从A到B过程，由动能定理得：

mgR-qER+W=

在B点，由轨道对球的支持力和重力的合力充当向心力，则有：

N-mg=m

解得：N=mg（3-）+

（3）如图，设电场力与重力的合力为F，则有：F=

第一种情况：小球做完整的圆周运动．

设小球恰好能通过平衡位置关于O点的对称点P时速度为v，则有：F=m

从A到P的过程，由动能定理得：F（R+Rsin37°）=mv2-

联立解得：v0=

故要求小球不脱离圆轨道，必须有：v0≥．

第二种情况：小球在以平衡位置为中心、重力和电场力沿圆弧切线的两个位置为端点的圆弧上做往复运动．

小球到达右侧重力和电场力沿圆弧切线的位置Q点速度恰好为零时，由动能定理得：

-FR=0-

可得 v0=，则必须满足：0≤v0≤

答：（1）匀强电场的电场强度的大小为；

（2）当小球到达最低点B时，小球受到轨道的支持力大小为mg（3-）+．

（3）要求小球不脱离圆轨道，V0的范围为v0≥或0≤v0≤．