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人教版高中物理选修3-1.
第一章带电物体在电场中的运动同步检测卷
[基础题]
1.如图,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.
(1)判断小球带何种电荷.
(2)求电场强度E.
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度v.
答案 (1)负电 (2)mgtan θ/q (3)gt/cos θ
解析 (1)负电.
(2)小球受力如右图所示,其中电场力F=qE,
由平衡条件得:F=mgtan θ,
E=mgtan θ/q.
(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动
F合=mg/cos θ=ma,v=at,
所以v=gt/cos θ
速度方向与竖直方向夹角为θ斜向左下方.
2.如图,水平安放的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量m,带电量为+q的小球,在B板下方距离H处,以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场,欲使小球刚好能到A板,则A、B间电势差UAB= 。
[中难题]
1.如图,相距为d,水平放置的两块平行金属板A、B,其电容量为C,开始时两板均不带电,A板接地且中央有小孔,现将带电量为q质量为m的带电液滴,一滴一滴从小孔正上方h处由静止滴下,落向B板后电荷全部传给B板。求:
(1)第几滴液滴在A、B板间,将做匀速直线运动?
(2)能够到达B板的液滴数不会超过多少滴?
答案:n=mgCd/q2 + 1 mgC(h+d)/q2 + 1滴。
2.如图8所示,在水平向右的、强度E = 2 000 V/m的匀强电场中,质量m = 1.73 mg的带电粒子以大小v0 = 10 m/s、方向和水平方向成30°的初速度从A点射入,发现它恰能做直线运动。以A点所在的等势面为参考平面,电场区域足够大,试求:(1)粒子的电性和电量;
(2)粒子沿直线前进的最大距离;(3)粒子可以获得的最大电势能。
答案:负电1.5×10-8 C, 2.5 m, 6.49×10-5 J
解析:(1)粒子受到的电场力与电场线防线方向相反,所以粒子带负电。电场力和重力的合力与运动方向相反,满足
。
(2) 粒子的加速度为
。所以粒子前进的距离为
。
(3)粒子的增加的电势能即为克服电场力做的功。
3.如图,一质量m=1×10-6 kg,带电量q= -2×10-8 C的