热门试卷

解：（1）设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，

粒子在AB板间加速过程，由动能定理得：U1q=mv02…①

粒子进入偏转电场后做类平抛运动，由类平抛规律：

水平方向有：L=v0t…②

竖直方向有：y=at2…③

又加速度为：a=…④

整理可得：y=…⑤

又y=…⑥

联立⑤⑥解得 U2=32V，因负离子所受电场力方向向上，所以C板电势高，故为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为32V，C板电势高．

（2）若负离子从水平板边缘飞出，则应满足：

 x=L，y=

由类平抛规律可得：

 x=v0t，y=

根据动能定理得：qU1=mv02

联立以上各式解得：y=，

将y=代入可解得：U2=8V

可见，如果两板间所加电压为4V，则负离子不能打在板上，而是从两板间飞出．

将U2=4V，代入y=，

解得 y=0.05m

故如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为0.05m．

答：（1）为了使负电荷能打在P点，C板电势高，板间电压UCD应为32V．

（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，负电荷离开电场时竖直方向的偏转距离为0.05m．

解：（1）a点的场强为A、B两点点电荷产生场强的合场强，即：

=，方向有A指向B．

（2）因为O点电势为0，所以a点电势一定为正值，因为到b时速度是零，所以点电荷必带正电．

从a到o，根据动能定理得：．

从a到b，根据动能定理得：．

解得：

则：

所以a点的电势为：．

（3）如果不停在o点，那电荷在电场力作用下还会运动，所以电荷停在o．

对全程，由能量守恒定律得：

由a到b，根据动能定理得：

可得阻力：f=

解得：s=．

答：（1）a点的场强为，方向有A指向B．

（2）a点的电势为．

（3）电荷q在电场中运动的总路程为．

解：（1）由题意可知，库仑力等于重力，即：；

解得：小球所带的电荷量大小q=；

（2）根据动能定理，选取从静止到最大速度作为过程，

电场力做功为W=-q（）

则有：=mg•2h-q（）；

解得：vm=；

（3）小球从B处释放后的运动到最低点C处，作为研究过程，

根据能量守恒定律，则有：mg（3h-d）=q-q；

解得：d=，（负值舍去）

答：（1）小球所带的电荷量大小；

（2）小球从B处释放后的最大速度；

（3）小球从B处释放后的运动到最低点C处时与P处的距离．

解：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理得：

mgd+qUCO=mv2-0，解得：UCO=；

（2）小球p经过O点时受力如图：

由库仑定律得：F1=F2=k，

它们的合力为：F=F1cos45°+F2cos45°=，

所以p在O点处的加速度：a==+g，方向竖直向下；

（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，

由动能定理得：W合=mv-0=2×mv2，解得：vD=v；

答：（1）C、O间的电势差UCO为；

（2）小球p在O点时的加速度为：+g，方向竖直向下；

（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度为v．

解：（1）A点的电势为

（2）A到无穷远间的电势差为U=-0.05V

故电场力做功为WqU=2×10-5×（-0.05）J=-1×10-7J

（3）具有的电势能为

答：（1）A点的电势是-0.05V

（2）将该电荷从A点移到无穷远处，电场力做功为-1×10-7J

（3）将带电荷量为-5×10-6C的电荷放在电场中的A点，具有的电势能为2.5×10-7J

解：（1）在静电场中由a点移到b点电场力做功为2.0×10-5J，根据Wab=qUab，

解得：Uab=

带电荷量q=-2.0×10-9C的质点，在静电场中由b点移到c点克服电场力做功为2.0×10-5J，说明电场力做负功，

则根据电场力做功的公式Wbc=qUbc

解得：Ubc=，

Uac=Uab+Ubc=2×104V

（2）若取a点电势为0，则，，

则b点的电势能，．

答：（1）ab、bc、ac两点间的电势差分别为1×104V、1×104V、2×104V；

（2）若取a点电势为0，则质点q=4.0×10-9C在b、c两点所具有的电势能分别为-4×10-5J、-8×10-5J．