5.(12分)如图所示,水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆弧的半径R=0.40m。
在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C。
现有一质量m=0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。
已知带电体所带电荷q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
高二物理尖子班早作业(四)
1.如图14-10所示,在X轴上坐标为1的点上固定一个电量为4Q的正点电荷,在坐标原点O处固定一个电量为Q的负点电荷,那么在X轴上场强方向沿X轴负方向的区域是.
2.如图2所示,平行的实线代表电场线,方向未知,电荷量为1×10-2C的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A点移到B点,动能减少了0.1J,若B点电势为
V,则()
A.A点电势为零B.电场线方向向左
C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线a
D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线b
3.如图3所示,细线拴一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场
中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则()
A.小球不可能做匀速圆周运动
B.当小球运动到最高点时绳的张力一定最小
C.小球运动到最低点时,球的线速度一定最大
D.小球运动到最低点时,电势能一定最大
4.图14-8中接地金属球A的半径为R,球外点电荷的电量为Q,到球心的距离为r,该点电荷的电场在球心的场强等于()
高二物理尖子班早作业(五)
1.水平放置的平行板电容器与一电池相连。
在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。
现将电容器两板间的距离增大,则
A.电容变大,质点向上运动 B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止 D.电容变小,质点向下运动
2.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,ε表示在正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置中,则
A.U变大,E不变项原则B.E变大,ε变大
C.U变小,ε不变D.U不变,ε变小
3.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场,若加速电压为U1,偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍,下列方法中正确的是
A.使U1减小到原来的1/2
B.使U2增大为原来的2倍
C.使偏转板的长度增大为原来2倍
D.使偏转板的距离减小为原来的1/2
4.一个动能为Ek的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的
倍,那么它飞出电容器时的动能变为()
A.8EkB.2EkC.4.25EkD.2.5Ek
5.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的。
一个
粒子(24He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。
已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)
粒子在极板间运动的加速度a;
(3)
粒子的初速度v0。
高二物理尖子班早作业(六)
1.在某一电场中,沿路径abc移动一电子时,电场力做功为Wab=-4ev,Wbc=+2eV,则三点电势Ua、Ub、Uc大小关系为,电势最高点与电势最低点的电势差为.若将该点电荷从c点移到a点,电场力做功为.
2.在如图7所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是()
A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小
B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大
C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小
D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大
3传感器是能将感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量量(一般是电学量)的一种元件,在自动控制中有相当广泛的应用,如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器,金属芯线与导电液体构成一个电容器,从电容C大小的变化情况就能反应出液面高度h的高低情况,则二者的关系是
A、C增大表示h增大B、C增大表示h减小
C、C减小表示h减小D、C减小表示h增大
4.一带电质点从图14-11中的A点竖直向上射入一水平方向的匀强电场中,质点运动到B点时,速度方向变为水平,已知质点质量为m,带电量为q,AB间距离为L,且AB连线与水平方向成
角,求
(1)质点速度vA/vB的比值.
(2)电场强度E.
(3)如质点到达B后继续运动到与A点在同一水平面上的C点,则BC的距离多大.
高二物理尖子班早作业(七)
1.如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为
A.mg/qB.2mg/qC.3mg/qD.4mg/q
2.如图所示,A、B两点分别固定着电量为+Q和+2Q的点电荷,A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB。
现将一带正电的试探电荷从C点沿直线移到D点,则电场力对试探电荷
A.一直做正功B.一直做负功
C.先做正功再做负功D.先做负功再做
3.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为
A.动能减小B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加
4.在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
⑴B点的电场强度的大小和方向.
⑵试判断电荷Q的电性,并说明理由.
⑶点电荷Q的位置坐标。
高二物理尖子班早作业(八)
1.两个相同的带电金属小球相距r时,相互作用力大小为F,将两球接触后分开,放回原处,相互作用力大小仍等于F,则两球原来所带电量和电性()
A.可能是等量的同种电荷;B.可能是不等量的同种电荷;
C.可能是不量的异种电荷;D.不可能是异种电荷。
2.如图1所示,用长为
的金属丝弯成半径为r的圆弧,但在A、B之间留有宽度为d的间隙,且
,将电量为Q的正电荷均匀分布于金属丝上,求圆心处的电场强度。
3.如图2所示,均匀带电圆环所带电荷量为Q,半径为R,圆心为O,P为垂直于圆环平面的对称轴上的一点,OP=L,试求P点的场强。
18.如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=
O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.
(2)Ob两点间的电势差Uob.
(3)小滑块运动的总路程S.
高二物理尖子班早作业(九)
1.如图5所示,在a点由静止释放一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设ab所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则()
A.带电粒子带负电;
B.a、b两点间的电势差Uab=mgh/q;
C.b点场强大于a点场强;
D.a点场强大于b点场强.
2.如图9所示,已知带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。
静止时A、B相距为d。
为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法()
A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍;
B.将小球B的质量增加到原来的8倍;
C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半;
D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍。
3.如图所示,在竖直平面的xoy坐标系内,oy表示竖直向上方向.该平面内存在沿x轴正向的匀强电场.一个带电小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出,初动能为4J,不计空气阻力.它达到的最高点位置如图中M点所示,求
1、小球在M点时的动能为多少;
2、小球落回x轴时的位置N点的横坐标为多少,小球到达N点时的动能为多少.
高二物理尖子班早作业(十)
例23、如图27所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘,带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度V0向右运动,在运动过程中()
A.小球做先减速后加速运动;
B.小球做匀速直线运动;
C.小球做先加速后减速运动;
D.小球受到电场力做的功为零。
例10、如图8所示,在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷。
①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置,可以使它在电场力作用下保持静止?
②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?
电荷量是多大?
例25、如图29所示,一条长为L的绝缘细线上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于水平方向的匀强电场中,场强为E,已知当细线与竖直方向的夹角为α时,小球处于平衡位置A点,问在平衡位置以多大的速度VA释放小球,刚能使之在电场中作竖直平面内的完整圆周运动?