一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.
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一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.
题型:不详
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来源:
一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10
-7
kg,电量q=1.0×10
-10
C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s
2
,结果保留二位有效数字)求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?
答案
(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB直线运动,故合力一定与速度在同一条直线上,可知电场力的方向水平向左,如图所示.
微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度V
A
方向相反,微粒做匀减速直线运动.
在垂直于AB方向上,有
qEsinθ-mgcosθ=0
所以电场强度E=1.7×10
4
N/C
电场强度的方向水平向左
(2)微粒由A运动到B时的速度v
B
=0时,
微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,
-mgLsinθ-qELcosθ=-
1
2
mv
A
2
代入数据,解得v
A
=2.8m/s
答:(1)电场强度的大小为1.7×10
4
N/C,方向水平向左;
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是2.8m/s.
举一反三
有一匀强电场,其场强为E,方向竖直向下.把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m、电量为q(q>0)的空心小球,如图所示.当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?
题型:不详
难度:
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如图所示,A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点,其中A、B、O沿同一竖直线,B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上,沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L,在O点固定放置一带负电的小球.现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a、b,先将小球a穿在细杆上,让其从A点由静止开始沿杆下滑,后使 b从A点由静止开始沿竖直方向下落.各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是( )
A.从A点到C点,小球a做匀加速运动
B.小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能
C.从A点到C点,小球a的机械能先增加后减小,但机械能与电势能之和不变
D.小球a从A点到C点的过程中电场力做的功大于小球b从A点到B点的过程中电场力做的功
题型:德阳模拟
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如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=
7
3
80
,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为m
A
=0.80kg、m
B
=0.64kg、m
C
=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为q
B
=+4.0×10
-5
C、q
C
=+2.0×10
-5
C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为E
p
=k
q
1
q
2
r
.现给A施加一平行于斜面向上的拉力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s
2
的匀加速直线运动,经过时间t
0
,拉力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去拉力F.已知静电力常量k=9.0×10
9
N-m
2
/C
2
,g=10m/s
2
.求:
(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离;
(2)t
0
时间内A上滑的距离及库仑力做的功;
(3)拉力F对A物块做的总功.
题型:不详
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质量为5kg的物体,静止在光滑的水平面,在一个大小为8N的拉力作用下运动了5m,这时物体的动能为______J,速度为______m/s.
题型:不详
难度:
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某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体匀加速向上提起1m,并使物体获得1m/s的速度,则在这个过程中
(1)人对物体做了多少功?
(2)合外力对物体做了多少功?
(3)物体的势能增加了多少?
题型:不详
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