静电场复习(习题和讲解) 下载本文

速度图象正确的是 () 两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力).

⑴在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置.

⑵在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子

【答案】A 恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的6.2007宁夏,18两个质量相同的小球用不可伸长的位置. 细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和小

⑶若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),

球2均带正电,电量分别

仍使 电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电为q1和q2(q1>q2).将

细线拉直并使之与电场场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有方向平行,如图6-5-位置. 14.若将两小球同时从静图6-5-14 止状态释放,则释放后细

线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力) ()

1(q1?q2)E 2B.T?(q1?q2)E

1C.T?(q1?q2)E

2D.T?(q1?q2)E

A.T?【提示】两球加速度a相等,用牛顿第二定律分别对两球列方程(也可用整体法),然后消去a即可 【答案】A

7.2008上海,14如图6-5-15,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动.若( )

A.小球P的带电量缓慢

减小,则它往复运动过程中振幅不断减小

图6-5-15

m,电量为e,电子在电场

I中做匀加速直线运动,出区域I时的为v0,此后在电场II做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,有

图6-5-1 【解析】⑴设电子的质量为

图6-5-16

eEL?

12mv022L11eE?L?(?y)?at2??? 222m?v0?点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.解得 y=

1L,所以原假设成立,即电子离开ABCD41区域的位臵坐标为(-2L,L)

4⑵设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有

eEx?12mv1 2211eE?L?B.小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程

y?at2? ??

22m?v1?中每次经过O点时的速率不断减小

C.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则L2解得 xy=,即在电场I区域内满足方程的点即为

小球P往复运动过程中周期不断减小 4D.点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则所求位臵.

⑶设电子从(x,y)点释放,在电场I中加速到v2,进小球P往复运动过程中振幅不断减小

入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II

【答案】BCD 时的情景与⑵中类似,然后电子做匀速直线运动,经8.2008上海,23如图6-5-16,为研究电子枪中电子在12eEx?mv2 过D点,则有电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,

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2

2

11eE?L?y?y??at2???

22m?v2?v12?2a1L ④

由③④求得:v1eELL,y??vy mv2nv21?2?1解得 xy?L???,即在电场I区域内满足方

?2n4?vy?at?程的点即为所求位臵.

?2qEL ⑤ m(2)设球B从静止到刚进入电场的时间为t1,则:

t1?

v1

⑥ a1

9,2007广东,19如图6-5-17所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小?3qE?2qEqE

a2???孔的两平行薄板,板相2m2m距3.5L.槽内有两个质显然,带电系统做匀减速运动.设球A刚达到右

图6-5-17 量均为m的小球A和B,极板时的速度为v2,减速所需时间为t2,则有:

2球A带电量为+2q,球B带电量为-3q,两球由长为2Lv2?v12?2a2?1.5L

的轻杆相连,组成一带电系统.最初A和B分别静止v2?v1

t?2于左板的两侧,离板的距离均为L.若视小球为质点,a2不计轻杆的质量,在两板间加上与槽平行向右的匀强

求得: v2=12qEL, t2=2mL ⑧ 电场E后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响

2mqE电场的分布),求:

球A离电场后,带电系统继续做减速运动,设加

(1)球B刚进入电场时,带电系统的速度大小; 速度为a3,再由牛顿第二定律:

?3qE a?3(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时2m间及球A相对右板的位置. 设球A从离开电场到静止所需的时间为t3,运动【解析】对带电系统进行分析,假设球A能达到右极的位移为x,则有:

0?v2 板,电场力对系统做功为W1,有: t3?a3W1?2qE?2.5L?(?3qE?1.5L)?0

2?v2?2a3x 而且还能穿过小孔,离开右极板. ① 假设球B能达到右极板,电场力对系统做功为W2,

有:W2?2qE?2.5L?(?3qE?3.5L)?0

将③⑤代入⑥得:

2mL ⑦ t1?qE球B进入电场后,带电系统的加速度为a2,由牛顿第二定律:

12mLL, ⑨ ,t3=3qE6综上所述,带电系统速度第一次为零时,球A、B由⑦⑧⑨可知,带电系统从静止到速度第一次为应分别在右极板两侧. ② 零所需的时间为:

⑴带电系统开始运动时,设加速度为a1,由牛顿

72mL

t?t1?t2?t3?第二定律:

3qE求得:x=a1?2qEqE= ③ 2mm球A相对右板的位臵为:x?

球B刚进入电场时,带电系统的速度为v1,有:

L 6

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