热门试卷

解：(1)由等势面可知，电场线方向垂直等势面向左，即水平向左，因小球做直线运动，则电场力和重力的合力应与初速度在一条直线上，电场力只能向左，可知小球带正电，小球沿v0方向做匀减速运动

F电=qE=mg，，所以

(2)由图可知F合=

由动能定理：- F合·xm=0-

（1）粒子在X轴方向上做匀速直线运动，

所以粒子从M运动到N的时间为t=

粒子在Y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为a，

则根据牛顿第二定律有a=

所以d=at2=()2

解得：E=

（2）由题意可知，粒子在M点所受洛伦兹力的方向沿Y轴负方向，

根据左手定则可知，所加匀强磁场的方向为：垂直纸面外外．

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示，O′为轨迹的圆心，其半径为 r．

由勾股定理得：（2d）2+（r-d）2=r2

所以r=

根据牛顿第二定律有qvB=m

解得：B=

答：（1）则该匀强电场场强E的大小：E=；

（2）则所加匀强磁场磁感应强度B的大小：B=和方向垂直纸面外外．

（1）设氢原子发射光子前后分别位于第l与第m能级，依题意有：-=-E1

-E1=-E1

解得：m=2

l=4

答：氢原子发射光子前后分别处于第4能级和第2能级．

（2）因粒子带负电且向下偏转，故电场力方向向下，所以电场方向竖直向上．

水平方向匀速运动，有：lsinθ=v0t                       

竖直方向做初速度为零的匀加速运动，有lcosθ=at2

则加速度：a=

由qE=ma，得电场强度大小：E==

B点的电势高于A点的电势，有A、B两点间的电势差为：

UAB=-Elcosθ=-=-cot2θ

答：B点的电势高于A点的电势，有A、B两点间的电势差为-cot2θ．

（1）电场力对物体所做的总功 W电=nEqd=nmgd．

摩擦力对物体所做的总功Wf=-nμmgd．

（2）根据动能定理得，W电-Wf=mv2，即nmgd-nμmgd=mv2

解得v=．

物体在第2n个电场中，电场力竖直向上等于竖直向下的重力，所以物体匀速运动

t==．

（3）若将物体在水平向右的加速电场中的运动连起来，物体的运动可以看作初速为0的匀加速直线运动，

nd=t2．

nd=t2

解得t=．

答：（1）电场力对物体所做的总功为nmgd，摩擦力对物体所做的总功为-nμmgd．

（2）物体在第2n个电场（竖直向上的）区域中所经历的时间为．

（3）物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间为．

（1）400V/m，水平向左

（2）Wbc=3.84×10-18 J

（3）44eV

（4）44V

设该匀强电场的场强大小为E，AB两板间的电势差为UAB

依题知，场强方向由A指向B．    

电子从D点移到C点时有 W=EedCDcosθ 

代入数据解得  E=1.0×104V/m    

所以UAB=EdCD    

代入数据解得  UAB=600V  

答：该匀强电场的场强的大小1.0×104V/m，场强方向由A指向B，及A、B两板间的电势差600V．

（1）电场力做功：WAB=qUAB，

所以：UAB==V=200V

（2）ΦUAB=ΦA-ΦB，所以：ΦA=ΦB+UAB=200V

（3）电荷在A点的电势能：EA=q•ΦA=-3×10-6×200J=-6×10-4J

答：（1）AB间的电势差为200V；

（2）A点的电势为-200V；

（3）电荷在A点的电势能为-6×10-4J．

（1）由点电荷的场强公式：E=k可知，

 E===25N/C，

所以电荷Q在M点的电场强度大小是25N/C．方向沿电场线向右．

（2）电荷q从M点移到N点，电场力做的功为：

WMN=qUMN=q（φM-φN）=-4×10-9J，

所以电势能增加了4×10-9J．

答：（1）M点的场强大小是25N/C．方向沿电场线向右．

（2）则电荷q从M点移到N点电势能增加了4×10-9J．

由据W=qU得：WAB=qU=6×10-8×1.5×103=9×10-5J

2.0×10-9C的正电荷从A点到C点的过程中，电场力做功为：WAC=WAB+WBC=6×10-5J，

则有：UAC==V=1000V

答：从A点移到B点，电场力做的功是9×10-5J；A、C两点间的电势差是1000V