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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,光滑绝缘水平面上方空间被竖直的与纸面垂直的平面MN分隔成两部分,左侧空间存在一水平向右的匀强电场,场强大小E1=mg/q,右侧空间有一长为R=0.8m轻质绝缘细绳,绳的一端固定于O点,另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B正在与纸面平行的竖直面内做顺时针圆周运动,运动到最低点时速度大小vB=8m/s,B物体在最低点时与地面接触但没有相互作用力.在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A,电量大小为q,在水平面上与MN平面水平间距为L时由静止释放,恰好能和B物体在B运动的最低点处发生正碰,并瞬间成为一个整体C,碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场,场强大小E2=3E1.如果L=0.2m,求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小,及此时绳拉力是物体重力的多少倍?

答案
  5m/s ;   7.25mg
解析
设A与B碰撞之前A的速度为v0,对A由动能定理可得:
    
A与B相互作用时在水平方向上动量守恒,设作用后整体C的速度为V,设向左为正:
MVBmV0=2mV        V=3m/s顺时针转动
, V1=5m/s
在最高点对整体C受力分析可得:
T=7.25mg
核心考点
试题【如图所示,光滑绝缘水平面上方空间被竖直的与纸面垂直的平面MN分隔成两部分,左侧空间存在一水平向右的匀强电场,场强大小E1=mg/q,右侧空间有一长为R=0.8m】;主要考察你对电荷在电场中的加速等知识点的理解。[详细]
举一反三
两个正点电荷Q1QQ2=4Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的AB两点,AB两点相距L,且AB两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处,如图所示。

小题1:现将另一正点电荷置于AB连线上靠近A处静止释放,求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离。
小题2:若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处。试求出图中PAAB连线的夹角θ
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如图所示,在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面。一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1=2×10-4kg,带电量为q1=2×10-9C,乙的质量为m2=1×10-4kg,带电量为q2=-1×10-9C。开始时细绳处于拉直状态。由静止释放两滑块,t=3s时细绳断裂,不计滑块间的库仑力。试求:

(1)细绳断裂前,两滑块的加速度。
(2)在整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值。
(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量。
 
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如图所示,电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上,两板竖直放置,总质量为M,整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔,一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力,设电容器周围电场强度为0),弹丸最远可到达距右板为x的P点,求:
小题1:弹丸在电容器中受到的电场力的大小;
小题2:x的值;
小题3:当弹丸到达P点时,电容器电容已移动的距离s;
小题4:电容器获得的最大速度。
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如图所示是示波管的原理示意图。电子从灯丝发射出来的经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,沿中心线O1O2进入MN间的偏转电场,O1O2与偏转电场方向垂直,偏转电场的电压为U2,经过偏转电场的右端P1点离开偏转电场,然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2点。已知平行金属极板MN间的距离为d,极板长度为L,极板的右端与荧光屏之间的距离为L′。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,且电子离开灯丝的初速度可忽略不计。(电子的质量为m,电量为e)求:
(1)电子通过小孔O1时的速度大小V0
(2)电子在偏转电场中的加速度大小a;
(3)电子通过P1点时偏离中心线O1O2的距离y;
(4)电子离开偏转电场时的动能Ek
(5)若O1O2的延长线交于荧光屏上O3点,而P2点到O3点的距离称为偏转距离Y(单位偏转电压引起的偏转距离,即Y/U2称为示波管的灵敏度),求该示波管的灵敏度。
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如图所示,AB为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出。已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q。带电粒子所受重力不计。求:
(1)带电粒子从B板射出时的速度大小;
(2)带电粒子在电场中运动的时间。
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