丹江口市物理 第一章 静电场 9 带电粒子在电场中的运动2 新人教版选修3-1.ppt

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1、带带电电物物体体在在电电 场场 中中 的的 运运 动动带带 电电 物物 体体 在在 电电 场场 中中 的的 运运 动动带带 电电 物物 体体 在在 电电 场场 中中 的的 运运 动动复习精要复习精要044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 10050.江苏省盐城市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试2053.08年年3月临沂市教学质量检查考试月临沂市教学质量检查考试(一一)2003.南京师大物理之友电学综合（一）南京师大物理之友电学综合（一）3003.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(一一)6004.南京师大物理之友电学综合南京

2、师大物理之友电学综合(二二)11004.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(二二)20031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 8031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测12065.08年南京一中第三次模拟年南京一中第三次模拟8044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 14015.08届扬州市期中模拟试卷届扬州市期中模拟试卷16044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题18047.08年福建省毕业班质量检查年福建省毕业班质量检查 21050.江苏省盐城

3、市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试13062.北京市海淀区二模反馈题北京市海淀区二模反馈题22032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测24038.08年广东佛山市教学质量检测（一）年广东佛山市教学质量检测（一）20（2）功和能的关系）功和能的关系动能定理动能定理根据电场力对带电物体所做的功，引起带电物体的能根据电场力对带电物体所做的功，引起带电物体的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电物体的速度变化，经历的位移等这条线索研究带电物体的速度变化，经历的位

4、移等这条线索同样也适用于不均匀的电场同样也适用于不均匀的电场一、研究带电物体在电场中运动的两条途径一、研究带电物体在电场中运动的两条途径带电物体在电场中的运动，是一个综合力和能量的力带电物体在电场中的运动，是一个综合力和能量的力学问题，研究的方法与质点动力学相同（仅仅增加了学问题，研究的方法与质点动力学相同（仅仅增加了电场力），它同样遵循运动的合成与分解、力的独立电场力），它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律研究时，主要可以按以下两条途径分析：学规律研究时，主要可以按以下两条途径分析：（1）力和运

5、动的关系）力和运动的关系牛顿第二定律牛顿第二定律根据带电物体受到的电场力和其它力根据带电物体受到的电场力和其它力，用牛顿第二定，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电物体的速度、律求出加速度，结合运动学公式确定带电物体的速度、位移等这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运位移等这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况动的情况（2）整体法）整体法(全过程法全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的，把电荷系统的整体电荷间的相互作用是成对出现的，把电荷系统的整体作为研究对象，就可以不必考虑其间的相互作用作为研究对象，就可以不必考虑其间的相互作用电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关

6、，电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关，与路径无关它们分别引起电荷电势能的变化和重力与路径无关它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化，从电荷运动的全过程中功能关系出发势能的变化，从电荷运动的全过程中功能关系出发（尤其从静止出发末速度为零的问题）往往能迅速找（尤其从静止出发末速度为零的问题）往往能迅速找到解题切入点或简化计算到解题切入点或简化计算 二、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法二、研究带电物体在电场中运动的两类重要方法（1）类比与等效）类比与等效电场力和重力都是恒力电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比例如力作用下的

7、运动类比例如,垂直射入平行板电场中的垂直射入平行板电场中的带电物体的运动可类比于平抛带电物体的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等值的变化等044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 10 10.如如图图所所示示，在在绝绝缘缘水水平平面面上上固固定定两两个个等等量量同同种种电电荷荷A、B，在在AB连连线线上上的的P点点由由静静止止释释放放一一带带电电滑滑块块，则则滑滑块块会会由由静静止止开开始始一一直直向向右右运运动动到到AB连连线线上上的另一点的另一点M而停下。则以下判断正

8、确的是而停下。则以下判断正确的是()A滑块一定带的是与滑块一定带的是与A、B异种的电荷异种的电荷B滑块的电势能一定是先减小后增大滑块的电势能一定是先减小后增大C滑块的动能与电势能之和一定减小滑块的动能与电势能之和一定减小DAP间距一定小于间距一定小于BM间距间距PBAC D050.江苏省盐城市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试2 2如如图图甲甲所所示示，水水平平面面绝绝缘缘且且光光滑滑，弹弹簧簧左左端端固固定定，右右端端连连一一轻轻质质绝绝缘缘挡挡板板，空空间间存存在在着着水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场，一一带带电电小小球球在在电电场场力力和和挡挡板板压压力力

9、作作用用下下静静止止。若若突突然然将将电电场场反反向向，则则小小球球加加速速度度的的大大小小随位移随位移x变化的关系图像可能是图乙中的变化的关系图像可能是图乙中的 ()A B C DOOOOaaaaxxxxEA053.08年年3月临沂市教学质量检查考试月临沂市教学质量检查考试(一一)22如右图所示，三个质量相同，带电荷量分别为如右图所示，三个质量相同，带电荷量分别为+q、q和和0的小液滴的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中图所示，则在穿过极板的过程中 （）A电场

10、力对液滴电场力对液滴a、b做的功相同做的功相同 B三者动能的增量相同三者动能的增量相同 C液滴液滴a电势能的增加量等于电势能的增加量等于液滴液滴b电势能的减少量电势能的减少量 D重力对三者做的功相同重力对三者做的功相同OcabA D点拨：点拨：电场力对电场力对a、b均做正功，电势能均减少。均做正功，电势能均减少。003.南京师大物理之友电学综合（一）南京师大物理之友电学综合（一）39、如如图图所所示示，在在光光滑滑绝绝缘缘水水平平面面上上的的M、N两两点点各各放放有有一一个个电电荷荷量量分分别别为为+q和和+2q的的完完全全相相同同的的金金属属球球A、B。在在某某时时刻刻，使使A、B以以相相等

11、等的的初初动动能能E开开始始沿沿同同一一直直线线相相向向运运动动（这这时时它它们们的的动动量量大大小小均均为为P），若若它它们们在在碰碰撞撞过过程程中中无无机机械械能能损损失失，碰碰后后又又各各自自返返回回。它它们们返返回回M、N两两点点时时的的动动能能分分别别为为E1和和E2，动动量量大大小小分分别别为为P1和和P2，则下列结论正确的是：，则下列结论正确的是：()AE1E2E，P1P2P BE1E2E，P1P2PC碰撞一定发生在碰撞一定发生在M、N连线中点的左侧连线中点的左侧 D两球不可能同时返回到两球不可能同时返回到M、N两点两点+q+2qMNABA解见下页解见下页解：解：+q+2qMNA

12、B两球碰前的库仑力为两球碰前的库仑力为,两球碰后的库仑力为两球碰后的库仑力为它们返回它们返回M、N两点过程中电场力做功大于碰前电两点过程中电场力做功大于碰前电场力做的功，动能增大，动量也增大场力做的功，动能增大，动量也增大,B错错A正确。正确。由于两球在同一时刻的加速度相同，碰撞一定发生由于两球在同一时刻的加速度相同，碰撞一定发生在在M、N连线的中点，碰后同时返回到连线的中点，碰后同时返回到M、N两点，两点，C、D错。错。003.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(一一)6 如如图图所所示示，在在场场强强大大小小为为E的的匀匀强强电电场场中中，一一根根不不可可伸伸长长的的绝绝缘缘

13、细细线线一一端端拴拴一一个个质质量量为为m电电荷荷量量为为q的的带带负负电电小小球球，另另一一端端固固定定在在O点点。把把小小球球拉拉到到使使细细线线水水平平的的位位置置A，然然后后将将小小球球由由静静止止释释放放，小小球球沿沿弧弧线线运运动动到到细细线线与与水水平平成成=60的的位位置置B时时速速度度为为零零。以以下下说说法法正正确的是确的是 ()A小球重力与电场力的关系是小球重力与电场力的关系是B小球重力与电场力的关系是小球重力与电场力的关系是C球在球在B点时，细线拉力为点时，细线拉力为D球在球在B点时，细线拉力为点时，细线拉力为T=2EqOABEqmB C解见下页解见下页解：解：OABE

14、qm从从A到到B由动能定理得由动能定理得mgl sin60-qEl(1-cos60)=0 由圆周运动规律得由圆周运动规律得004.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(二二)11、11如如图图所所示示，在在O点点处处放放置置一一个个正正电电荷荷。在在过过O点点的的竖竖直直平平面面内内的的A点点，自自由由释释放放一一个个带带正正电电的的小小球球，小小球球的的质质量量为为m、电电荷荷量量为为q。小小球球落落下下的的轨轨迹迹如如图图中中虚虚线线所所示示，它它与与以以O为为圆圆心心、R为为半半径径的的圆圆（图图中中实实线线表表示示）相相交交于于B、C两两点点，O、C在在同同一一水水平平线线

15、上上，BOC=30，A距距离离OC的的竖竖直直高高度度为为h。若若小小球球通通过过B点的速度为点的速度为v，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是 ()A小球通过小球通过C点的速度大小是点的速度大小是B小球通过小球通过C点的速度大小是点的速度大小是C小球由小球由A到到C电场力做功是电场力做功是1/2mv2-mghD小球由小球由A到到C机械能的损失是机械能的损失是 mg(h-R/2)-1/2mv2OABCRh30B DOABCRh30 解：解：B、C两点电势相等，两点电势相等，BC电场力不做功。电场力不做功。由动能定理，由动能定理，BC,1/2 mvC2-1/2 mv2=mgRsin 30

16、vC2=v2+gR小球由小球由A到到C机械能的损失即克服电场力做功是机械能的损失即克服电场力做功是E=mgh-1/2 mvC2=mg(h-R/2)-1/2 mv220、物物理理学学家家密密立立根根早早在在1911年年曾曾经经以以下下述述著著名名的的油油滴滴实实验验推推断断自自然然界界存存在在基基本本电电荷荷，并并推推出出了了基基本本电电荷荷的电量，其实验过程如下：的电量，其实验过程如下：水水平平放放置置的的两两平平行行绝绝缘缘金金属属板板间间距距为为 d，在在上上极极板板的的中中间间开开一一小小孔孔，使使质质量量为为 m 的的微微小小带带电电油油滴滴从从这这个个小小孔孔落落到到极极板板中中，忽

17、忽略略空空气气浮浮力力，当当极极板板上上没没加加电电压压时时，由由于于空空气气阻阻力力大大小小与与速速度度大大小小成成正正比比，（设设比比例例系系数数为为 k 且且 k0）经经过过一一段段时时间间后后即即可可观观察察到到油油滴滴以以恒恒定定的速率的速率 V1 在空气中缓慢降落。在空气中缓慢降落。（1）极板上加电压）极板上加电压 u 时可见到时可见到油滴以恒定的速率油滴以恒定的速率 V2 缓慢上升。缓慢上升。试求油滴所带电量试求油滴所带电量 q（用（用d、u、k、V1、V2 等已知量表示）。等已知量表示）。004.南京师大物理之友电学综合南京师大物理之友电学综合(二二)20、d油滴油滴喷雾器喷雾

18、器显微镜显微镜小孔小孔（2）在在极极板板上上不不加加电电压压时时，油油滴滴在在极极板板内内以以恒恒定定的的速速率率 V1 下下降降时时，移移动动某某一一定定值值的的竖竖直直距距离离所所需需时时间间为为 t1，加加了了电电压压 u 后后以以恒恒定定速速率率 V2 上上升升同同一一竖竖直直距距离离所所需需时时间间为为 t2，然然后后又又把把电电压压撤撤除除，使使所所考考察察的的油油滴滴又又降降落落，并并在在极极板板内内照照射射 x 射射线线以以改改变变它它的的带带电电量量，再再在在极极板板上上加加上上同同样样的的电电压压 u，重重复复上上述述操操作作测测定定油油滴滴上上升升的的时时间间，即即可可发

19、发现现 始始终终是是0.00535s-1的的整整数数倍倍，由由此此可断定：一定存在基本电荷，若已知：可断定：一定存在基本电荷，若已知：d2102m m3.21016kg t111.9s u25V g9.8ms2，试试计计算算基基本本电电荷荷的的带带电电量量（取取两两位位有有效效数字）数字）（2）由题意知：）由题意知：基本电荷的带电量基本电荷的带电量显然：粒子所带电量为显然：粒子所带电量为 的整数倍。的整数倍。由由式可解得式可解得（n为整数）为整数）解：解：由由解得解得 油滴在电场中缓慢上升时：油滴在电场中缓慢上升时：（1）由题意得：）由题意得：题目题目031.上海市静安区上海市静安区07-08

20、学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测 8 8如图所示，在光滑水平桌面上有一半径为如图所示，在光滑水平桌面上有一半径为R的圆的圆,O为圆心，为圆心，AB为直径，桌面所在空间有水平方向的匀为直径，桌面所在空间有水平方向的匀强电场强电场(场强为场强为E).现将一电量为现将一电量为+q的带电微粒，以相的带电微粒，以相同的动能从同的动能从A点沿桌面射出，因射出方向不同，微粒将点沿桌面射出，因射出方向不同，微粒将通过圆上的不同点通过圆上的不同点.其中到达其中到达C点时微粒的动能最大点时微粒的动能最大.已已知知BAC=37,则电场方向与则电场方向与AC的夹角的夹角=；若；若微粒从微粒从A点沿桌面且与电场

21、垂直的方向射出，微粒恰能点沿桌面且与电场垂直的方向射出，微粒恰能通过通过C点，则射出时的初动能为点，则射出时的初动能为 。0.18EqR37ABCO37解解:(1)由动能定理由动能定理 W电电=qUAC=Ekmax可见可见AC两点间的电势差两点间的电势差UAC最大最大,且只有一个点且只有一个点.过过C 点作圆的切线点作圆的切线(与与OC垂直垂直)即为等势线即为等势线,匀强电场的方向为匀强电场的方向为OC方向方向.则电场方向与则电场方向与AC的夹角的夹角=OCA=37解解:ABCO37D (2)若微粒从若微粒从A点沿桌面且与电场垂直的方向射点沿桌面且与电场垂直的方向射出，作出，作ADOC，即沿平

22、行于，即沿平行于DC方向射出，方向射出，v0CAD=OCA=37微粒恰能通过微粒恰能通过C点，由类平抛运动规律得点，由类平抛运动规律得 由以上三式解得从由以上三式解得从A点射出时的初动能为点射出时的初动能为EkA=0.18EqR031.上海市静安区上海市静安区07-08学年第一学期期末检测学年第一学期期末检测1212、如图所示，由相同绝缘材料组成的斜面、如图所示，由相同绝缘材料组成的斜面AB和水和水平面平面BC，质量为，质量为m的小滑块由的小滑块由A静止开始释放，它运静止开始释放，它运动到动到C点时的速度为点时的速度为v1（v10），最大水平位移为），最大水平位移为S1；现给小滑块带上正电荷，

23、并在空间施加竖直向下；现给小滑块带上正电荷，并在空间施加竖直向下的匀强电场，仍让小滑块由的匀强电场，仍让小滑块由A静止开始释放，它运动静止开始释放，它运动到到C点时的速度为点时的速度为v2，最大水平位移为，最大水平位移为S2，忽略在，忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是正确的是 ()A、v1v2，B、v1v2，C、S1S2，D、S1=S2。BACA D解见下页解见下页解解:由动能定理，从由动能定理，从A到到C有电场时，有电场时，F合合=mg+qE=mg 比较以上两式，可见比较以上两式，可见v1 v2 由动能定理，从由动能定理，

24、从A到停止点到停止点D065.08年南京一中第三次模拟年南京一中第三次模拟8 8如图所示如图所示,在足够大的光滑水平绝缘桌面上在足够大的光滑水平绝缘桌面上,有两有两个带电小球个带电小球A、B,现分别给两球一定的初速度现分别给两球一定的初速度,使其使其在桌面上运动在桌面上运动,两者距离始终保持不变两者距离始终保持不变,则（则（）AA、B一定带同种电荷，速度大小均不变一定带同种电荷，速度大小均不变BA、B一定带同种电荷，加速度大小均不变一定带同种电荷，加速度大小均不变CA、B一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直垂直DA、B一定带异种电荷，两球一定带异种电

25、荷，两球的速度大小与其质量成反比的速度大小与其质量成反比BA解见下页解见下页C D解：解：分别给两球一定的初速度分别给两球一定的初速度,使其在桌面上运使其在桌面上运动动,两者距离始终保持不变两者距离始终保持不变,则只能绕则只能绕AB连线上某连线上某点做匀速圆周运动，如图示。点做匀速圆周运动，如图示。BAO两球之间的静电力提供向心力。所以两球之间的静电力提供向心力。所以A、B一定一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直。带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直。所以两球的速度大小与其质所以两球的速度大小与其质量成反比量成反比044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题 14

26、14如如图图甲甲所所示示，电电荷荷量量为为q=110-4C的的带带正正电电的的小小物物块块置置于于绝绝缘缘水水平平面面上上，所所在在空空间间存存在在方方向向沿沿水水平平向向右右的的电电场场，电电场场强强度度E的的大大小小与与时时间间的的关关系系如如图图乙乙所所示示，、物物块块运运动动速速度度与与时时间间t的的关关系系如如图图丙丙所所示，取重力加速度示，取重力加速度g=10m/s2。求。求 （1）前）前2秒内电场力做的功。秒内电场力做的功。（2）物块的质量。）物块的质量。（3）物块与水平面间的动摩擦因数。）物块与水平面间的动摩擦因数。+E甲甲t/s01324E/(104NC-1)乙乙2v/(ms

27、-1)t/s012324丙丙解：解：+E甲甲t/s01324E/(104NC-1)乙乙2v/(ms-1)t/s012324丙丙（1）F=E1q=3 NW=Fs=6 J（2）a=1m/s2E2q=mg E1q mg=mam=1kg（3）=0.2015.08届扬州市期中模拟试卷届扬州市期中模拟试卷1616如如图图所所示示，一一根根长长L=1.5m的的光光滑滑绝绝缘缘细细直直杆杆MN，竖竖直直固固定定在在场场强强为为E=1.0105N/C、与与水水平平方方向向成成=30角角的的倾倾斜斜向向上上的的匀匀强强电电场场中中。杆杆的的下下端端M固固定定一一个个带带电电小小球球A，电电荷荷量量Q=+4.510

28、6C；另另一一带带电电小小球球B穿穿在在杆杆上上可可自自由由滑滑动动，电电荷荷量量q=+1.0106C，质质量量m=1.0102kg。现现将将小小球球B从从杆杆的的上上端端N静静止止释释放放，小小球球B开开始始运运动动。(静静电电力力常常量量k=9.0 109Nm2/C2取取g=10m/s2)(1)小球小球B开始运动时的加速度为多大开始运动时的加速度为多大?(2)小球小球B的速度最大时的速度最大时,距距M端的高度端的高度h1为多大为多大?(3)小球小球B从从N端运动到距端运动到距M端的高度端的高度h2=0.61m时，速度为时，速度为v=1.0m/s，求，求此过程中小球此过程中小球B的电势能改变

29、了多少的电势能改变了多少?ABNME解：解：ABNME （1）开开始始运运动动时时小小球球B受受重重力力、库库仑仑力力、杆杆的的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得解得解得代入数据解得：代入数据解得：a=3.2m/s2 (2)小球小球B速度最大时合力为零，即速度最大时合力为零，即ABNMEh1 解得解得代入数据解得代入数据解得 h1=0.9m (3)小小球球B从从开开始始运运动动到到速速度度为为v的的过过程程中中,设设重重力力做做功功为为W1,电场力做功为电场力做功为W2,库仑力做功为库仑力做功为W3,根据动能定理有根据动能定理有ABNMEh

30、2W1mg（L-h2）W2=-qE(L-h2)sin 解得解得设小球的电势能改变了设小球的电势能改变了EP，则，则题目题目044.盐城市盐城市2008届六所名校联考试题届六所名校联考试题18 18 在在光光滑滑绝绝缘缘的的水水平平面面上上,用用长长为为2L的的绝绝缘缘轻轻杆杆连连接接两两个个质质量量均均为为m的的带带电电小小球球A和和B.A球球的的带带电电量量为为+2q,B球球的的带带电电量量为为-3q,组组成成一一带带电电系系统统,如如图图所所示示,虚虚线线MP为为AB两两球球连连线线的的垂垂直直平平分分线线,虚虚线线NQ与与MP平平行行且且相相距距4L.最最初初A和和B分分别别静静止止于于

31、虚虚线线MP的的两两侧侧,距距MP的的距距离离均均为为L,且且A球球距距虚虚线线NQ的的距距离离为为3L.若若视视小小球球为为质质点点,不不计计轻轻杆杆的的质质量量,在在虚虚线线MP,NQ间间加加上上水平向右的匀强电场水平向右的匀强电场E后后,求求:(1)B球刚进入电场时球刚进入电场时,带电带电系统的速度大小系统的速度大小.(2)带电系统从开始运动到带电系统从开始运动到速度第一次为零所需时间速度第一次为零所需时间以及以及B球电势能的变化量球电势能的变化量.AE4LB-3q+2qMNQP解：解：AE4LB-3q+2qMNQP带电系统开始运动时，设加速度为带电系统开始运动时，设加速度为a1，由牛顿

32、第二定律：由牛顿第二定律：球球B刚进入电场时，带电系统的速度为刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有：，有：求得：求得：对带电系统进行分析，假设球对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场能达到右极板，电场力对系统做功为力对系统做功为W1，有：，有：故带电系统速度第一次为零时，球故带电系统速度第一次为零时，球A恰好到达右极板恰好到达右极板Q。设球设球B从静止到刚进入电场的时间为从静止到刚进入电场的时间为t1，则：，则：解得：解得：球球B进入电场后，带电系统的加速度为进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第，由牛顿第二定律二定律题目题目显然，带电系统做匀减速运动。减速所需时间为显然，带电

33、系统做匀减速运动。减速所需时间为t2，则有：则有：求得：求得：可知可知,带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为:B球电势能增加了球电势能增加了 6 Eq L 题目题目第第2页页047.08年福建省毕业班质量检查年福建省毕业班质量检查 2121如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为行板电容器，板间距离为d，电容为，电容为C，上板，上板B接地。接地。现有大量质量均为现有大量质量均为m、带电量均为、带电量均为q的小油滴，以相的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示同的

34、初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央的正中央P点。点。如果能落到如果能落到A板的油滴仅有板的油滴仅有N滴，且第滴，且第N+1滴油滴刚好能飞滴油滴刚好能飞离电场，假定落到离电场，假定落到A板的油滴的板的油滴的电量能被板全部吸收，不考虑油电量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为滴间的相互作用，重力加速度为g，OAPBA落到落到A板的油滴数板的油滴数B落到落到A板的油滴数板的油滴数C第第N+1滴油滴通过电场的整个过程所增加的动滴油滴通过电场的整个过程所增加的动能等于能等于D第第N+1滴油滴通过电场的整个过

35、程所减少的机滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于械能等于 则则 ()B C D解：解：第一滴油滴正好落到下板第一滴油滴正好落到下板A的正中央的正中央P点。点。第第N滴油滴正好落到下板滴油滴正好落到下板A的最右端的最右端第第N+1滴油滴通过电场滴油滴通过电场,y=d/2所增加的动能所增加的动能减少的机械能等于增加的电势能减少的机械能等于增加的电势能题目题目050.江苏省盐城市江苏省盐城市07-08学年度第二次调研考试学年度第二次调研考试13 13如如图图所所示示，AB为为竖竖直直墙墙壁壁，A点点和和P点点在在同同一一水水平平面面上上。空空间间存存在在着着竖竖直直方方向向的的匀匀强强电电场场

36、。将将一一带带电电小小球球从从P点点以以速速度度v向向A抛抛出出，结结果果打打在在墙墙上上的的C处处。若若撤撤去去电电场场，将将小小球球从从P点点以以初初速速v/2向向A抛抛出，也正好打在墙上的出，也正好打在墙上的C点。求：点。求：（1）第一次抛出后小球）第一次抛出后小球所受电场力和重力之比所受电场力和重力之比（2）小球两次到达）小球两次到达C点点时速度之比时速度之比PABCv解解:（1）设设AC=h、电场力为、电场力为FQ，根据牛顿第二定律得，根据牛顿第二定律得:FQ+mg=ma 第一次抛出时，第一次抛出时，第二次抛出时，第二次抛出时，由由、两式得两式得a=4g 所以，所以，FQ：G=3:1

37、 （2）第一次抛出打在）第一次抛出打在C点的竖直分速度点的竖直分速度第二次抛出打在第二次抛出打在C点的竖直分速度点的竖直分速度第一次抛出打在第一次抛出打在C点的速度点的速度第二次抛出打在第二次抛出打在C点的速度点的速度所以所以 v1：v2=2：1 题目题目062.北京市海淀区二模反馈题北京市海淀区二模反馈题2222（16分分）质质量量m=2.010-4kg、电电荷荷量量q=1.010-6C的的带带正正电电微微粒粒静静止止在在空空间间范范围围足足够够大大的的匀匀强强电电场场中中，电电场场强强度度大大小小为为E1。在在t=0时时刻刻，电电场场强强度度突突然然增增加加到到E2=4.0103N/C，到

38、到t=0.20s时时再再把把电电场场方方向向改改为水平向右，场强大小保持不变。取为水平向右，场强大小保持不变。取g=10m/s2。求：。求：（1）t=0.20s时间内带电微粒上升的高度；时间内带电微粒上升的高度；（2）t=0.20s时间内带电微粒增加的电势能；时间内带电微粒增加的电势能；（3）电电场场方方向向改改为为水水平平向向右右后后带带电电微微粒粒最最小小的的的的动动能。能。解：（解：（1）在在E2电场中，设带电微粒向上的加速度为电场中，设带电微粒向上的加速度为a1，根据牛顿第二定律，根据牛顿第二定律 q E2-mg=ma1解得：解得：a1=10m/s2设设0.20s时间内带电微粒上升的高

39、度为时间内带电微粒上升的高度为h，则，则解得：解得：h=0.20m（2）在）在t=0.20s时间内电场力对带电微粒做正功，电时间内电场力对带电微粒做正功，电势能减少势能减少解得：解得：E=-8.010-2 J （3）在）在t=0.20s时带点微粒的速度时带点微粒的速度v1=a1t=2.0m/s把电场把电场E2改为水平向右后，设带电微粒在竖直方向做匀改为水平向右后，设带电微粒在竖直方向做匀减速运动的速度为减速运动的速度为vy,水平方向作匀加速运动的速度为水平方向作匀加速运动的速度为vx，带电微粒的动能达到最小时所用时间为，带电微粒的动能达到最小时所用时间为t1，则，则vy=v1-gt1 vx=a

40、2t1解得：解得：vy=2.0-10t1,vx=20t1 带点微粒的动能带点微粒的动能当当时，时，Ek有最小值有最小值解得：解得：Ek=3.210-4J说明：用当电场力与重力的合力与速度方向垂直时，速说明：用当电场力与重力的合力与速度方向垂直时，速度有最小值，计算也可以。度有最小值，计算也可以。题目题目032.上海虹口区上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测学年度第一学期期终教学检测24 24、如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它、如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内。槽内有两个质量均为有两个质

41、量均为m的小球的小球A和和B，球，球A带电量为带电量为+2q，球，球B带电量为带电量为3q，两球由长为，两球由长为2L的轻杆相连，组成一的轻杆相连，组成一带电系统。最初带电系统。最初A和和B分别静止于左板的两侧，离板的分别静止于左板的两侧，离板的距离均为距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布）特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布）,求：求：球球B刚进入电场时，带电系统的速度大小。刚进入电场时，带电系统的速度大小。带电系统从

42、开始运动到速度第带电系统从开始运动到速度第一次为零时球一次为零时球A相对右板的位置。相对右板的位置。(3)带电系统从开始运动到速度第带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间一次为零所需的时间3.5L固定底盘固定底盘ABE+2q-3q 设球设球B刚进入电场时，带电系统的速度为刚进入电场时，带电系统的速度为v1，由动能定理有：由动能定理有：解：解：求得：求得：3.5L固定底盘固定底盘ABE+2q-3q(2)设带电系统的速度为设带电系统的速度为0时，假设时，假设A球仍在电场中，并球仍在电场中，并设设B球在电场中的位移为球在电场中的位移为x，由动能定理有，由动能定理有 求得求得求得：求得：所以带电

43、系统速度第一次为零时，球所以带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在应分别在右极板两侧。设右极板两侧。设A球达到右极板时速度为球达到右极板时速度为v2解得：解得：接下来，只有接下来，只有B球受到电场力，设带电系统的速度为球受到电场力，设带电系统的速度为0时，时，A球相对右极板的位移为球相对右极板的位移为x。由动能定理有。由动能定理有题目题目 求得：求得：(3)设球设球B从静止到刚进入电场的时间为从静止到刚进入电场的时间为t1，则：，则：解得：解得：球球B进入电场后，带电系统的加速度为进入电场后，带电系统的加速度为a2，由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：显然，带电系统做匀减速运动。设球显然，带电

44、系统做匀减速运动。设球A刚达到右极板时刚达到右极板时的速度为的速度为v2，减速所需时间为，减速所需时间为t2，则有：，则有：题目题目第第2页页设球设球A从离开电场到静止所需的时间为从离开电场到静止所需的时间为t3，则有：，则有：求得：求得：可知可知,带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为:球球A离电场后，带电系统继续做减速运动，设加速度离电场后，带电系统继续做减速运动，设加速度为为a3，再由牛顿第二定律：，再由牛顿第二定律：题目题目第第2页页第第3页页038.08年广东佛山市教学质量检测（一）年广东佛山市教学质量检测（一）20 20（19分分）如如

45、图图所所示示，在在光光滑滑水水平平地地面面上上，静静放放着着一一质质量量m1=0.2kg的的绝绝缘缘平平板板小小车车，小小车车的的右右边边处处在在以以PQ为为界界的的匀匀强强电电场场中中，电电场场强强度度E1=1104 V/m，小小车车上上A点点正正处处于于电电场场的的边边界界。质质量量m2=0.1kg、带带电电量量q=610-5 C的的带带正正电电小小物物块块（可可视视为为质质点点）置置于于A点点，其其与与小小车车间间的的动动摩摩擦擦因因数数=0.40（且且最最大大静静摩摩擦擦力力与与滑滑动动摩摩擦擦力力相相等等）。现现给给小小物物块块一一个个v0=6m/s向向右右的的初初速速度度。当当小小

46、车车速速度度减减为为零零时时，电电场场强强度度突突然然增增强强至至E2=2104 V/m，而而后后保保持持此此值值不不变变。若若小小物物块块不不从从小小车上滑落，取车上滑落，取g=10m/s2。试解答下列问题：。试解答下列问题：（1）小物块最远能向右走多远？）小物块最远能向右走多远？（2）小车、小物块的最终速度）小车、小物块的最终速度分别是多少？分别是多少？（3）车的长度应满足什么条件？）车的长度应满足什么条件？v0m1m2AEPQ解：解：本本题题是是考考查查牛牛顿顿运运动动定定律律、电电场场力力、匀匀变变速速运运动动规规律律、动动量量守守恒恒定定律律知知识识，考考查查考考生生对对物物理理过过

47、程程的的综综合分析能力、应用数学处理物理问题的能力。合分析能力、应用数学处理物理问题的能力。（1）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做）小物块水平方向受向左的电场力与滑动摩擦力做减速运动减速运动,而小车受摩擦力向右做匀加速运动。设小车而小车受摩擦力向右做匀加速运动。设小车与小物块的加速度分别为与小物块的加速度分别为a1、a2,由牛顿定律得：由牛顿定律得：对小物块对小物块fqE1对于小车对于小车f设经设经t1秒两者速度相同，则由秒两者速度相同，则由 得得对小物块有：对小物块有：对小车有：对小车有：由以上二式得：由以上二式得：解得解得t1=0.5s，共同速度为，共同速度为1m/s当当两两者者

48、达达到到共共同同速速度度后后，受受力力情情况况发发生生了了变化，其水平方向的受力如图所示：变化，其水平方向的受力如图所示：fqE1f若设两物体只受电场力作用下一起若设两物体只受电场力作用下一起做减速运动时其加速度为做减速运动时其加速度为a3，则由牛顿第二定律得：则由牛顿第二定律得：题目题目设设两两者者间间摩摩擦擦力力达达最最大大静静摩摩擦擦，设设小小车车及及小小物物块块做做减减速运动的加速度分别为速运动的加速度分别为 、，则：，则：由于由于 ,故两者不会相对滑动，而是以故两者不会相对滑动，而是以a共共=2m/s2的共同加速度做减速运动，直至共同的共同加速度做减速运动，直至共同速度减为零。速度减

49、为零。题目题目第第2页页小物块第一段运动的位移小物块第一段运动的位移第二段运动的位移第二段运动的位移故小物块向右运动最远的位移故小物块向右运动最远的位移s=1.75m+0.25m=2m题目题目解解(1)第第3页页（2）（）（5分）当小物块及小车的速度减为零后，其分）当小物块及小车的速度减为零后，其受力如图，由牛顿第二定律得受力如图，由牛顿第二定律得fqE2f小物块的加速度小物块的加速度此时小车的加速度此时小车的加速度设设小小物物块块经经t2秒秒冲冲出出电电场场，此此时时小小物物块块及及小小车车速速度度分分别为别为v3与与v4。则：。则：对小物块对小物块 题目题目第第3页页第第4页页解解(1)对

50、小物块对小物块对小车对小车当当小小物物块块冲冲出出电电场场后后，若若不不从从小小车车上上滑滑落落，两两者者最终会达至共同速度，设此速度为最终会达至共同速度，设此速度为v5。由系统动量守恒得：由系统动量守恒得：（3）解法一）解法一、设小车长为、设小车长为L，由系统能量守恒得，由系统能量守恒得:解得解得 L=3m题目题目第第3页页第第4页页第第5页页解解(1)解法二：解法二：设设小小车车向向左左运运动动直直至至与与小小物物块块达达到到共共同同速速度度前前的的总总位位移移为为s4，由由于于小小车车向向左左加加速速的的加加速速度度也也始始终终为为2m/s2，最终速度为，最终速度为 ，故：，故：设小物块