在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位

在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位

题型:江苏模拟题难度:来源:
在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位置上,现加一方向沿y轴正方向、电场强度大小为E、范围足够大的匀强电场,同时给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动,当b球到达坐标系原点O时速度为v0,此时立即撤去电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应强度大小为B、范围足够大的匀强磁场,最终b球能与a球相遇,求:
(1)b球的比荷q/m;
(2)从b球到达原点O开始至b球与a球相遇所需的时间;
(3)b球从开始位置运动到原点O时,a球的位置。
答案
解:(1)b球受电场力作用做匀加速运动,由动能定理得:
则b球的比荷为(2)b球运动到原点后将在水平面上做匀速圆周运动
所以有:
周期
联立得:
b球只能与a球相遇在图中的S处,相遇所需时间为
(k=0,1,2,…)
(3)a球开始运动到与b球相遇所用时间为:t"=t1+t,其中
a球通过的路程为OS=2R
所以可得a球的速度:

则a球在x轴上的坐标为(k=0,1,2,…)
A球的位置为
举一反三
有一带负电的小球,其带电荷量q=-2×10-4C。如图所示,开始时静止在场强E=2×103V/m的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=4cm,与A板距离H=36cm,小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍,已知k=7/8,碰撞过程中小球的机械能没有损失。
(1)设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球在P点时的电势能为多少?
(2)小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?
(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(已知lg8/7=0.058)

题型:0114 期中题难度:| 查看答案
两块平行金属板M、N水平放置,带电情况如图所示,其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴A和B,采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动(   )

A.使两板靠近一些
B.使两板左、右错开一些
C.用导线将两板连接一下
D.使A和B粘合在一起
题型:同步题难度:| 查看答案
有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多用锡箔纸揉成的小球当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究,如图所示,电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为、内阻可不计的电源相连设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α《 1)不计带电小球对极板间匀强电场的影响重力加速度为g。
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动,求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
题型:高考真题难度:| 查看答案
粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势φ与坐标值x的关系如表格所示:
根据表格中的数据可作出如右的-x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0×10-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:
(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势φ与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0应为多大?
题型:上海专项题难度:| 查看答案
如图所示,平行板电容器电容为C,电荷量Q,极板长为l,极板间距离为d,极板与水平面成α夹角,现有一质量为m的带电液滴沿两极板的中线从P点由静止出发到达Q点,P、Q两点都恰在电容器的边缘处,忽略边缘效应,求:
(1)液滴的电荷量;
(2)液滴到达Q点时的速度大小。
题型:同步题难度:| 查看答案
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