内容正文:
微专题7 电场综合问题(2)
题组1 带电体(粒子)瞬时加速度及运动情况分析
1.两根绝缘细线分别系住A、B两个带电小球,并悬挂在O点,当两个小球静止时,它们处在同一水平面上,两细线与竖直方向间夹角分别为α、β,α<β,如图所示.现将两细线同时剪断,则( )
A.两球都做匀变速运动
B.两球下落时间ta>tb
C.落地时两球水平位移相同
D.a球落地时的速度小于b球落地时的速度
2.如图所示,带正电的金属圆环竖直放置,其中心处有一电子,若电子某一时刻以初速度v0从圆环中心处水平向右运动,则此后电子将( )
A.做匀速直线运动 B.做匀减速直线运动
C.以圆心为平衡位置振动 D.以上说法均不对
3.如图所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上A处自由释放一负试探电荷时,它沿直线向B加速运动,对此现象,下列判断中正确的是(不计重力)( )
A.若加速度aA>aB,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
B.若加速度aA<aB,则AB一定是正点电荷电场中的一条电场线
C.若加速度aA=aB,则AB一定是匀强电场中的一条电场线
D.无论aA,aB大小关系怎样,AB都可能是等量异号电荷电场中的一条电场线
4.(多选)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球( )
A.做直线运动 B.做曲线运动
C.速率先减小后增大 D.速率先增大后减小
5.如图倾角为30°的直角三角形的底边BC长为2L,处在粗糙的水平面上,一质量为m带正电的小物块恰好能在斜面上匀速下滑,O为底边中点,OD垂直AB,沿OD上方与A等高的位置E处固定一带正电的点电荷,物块在下滑至底端的过程中,斜面保持静止不动,当物块在DB之间时,斜面受到地面的摩擦力 (填“不变”、“先变大后变小”,“先变小后变大”);若斜面是光滑的,测得它滑到D受到的库仑力大小为F,则它滑到B处的加速度的大小 .
6.如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6C,质量m=1.0×10-2kg.将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
题组2 电场力作用下的动力学问题
7.如图所示,AB是点电荷电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由的负电荷后,它将沿电场线向B运动,则下列判断中正确的是( )
A.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越小
B.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力大小变化无法确定
C.电场线方向由A指向B,该电荷受到的电场力大小不变
D.电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越大
8.如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0 m,质量均匀分布,总质量为M=2.0 kg.链条均匀带正电,总带电量Q=1.0×10﹣6C、将链条放在离地足够高的水平桌面上.空间存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小E=2.0×107V/m.若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ=0.5(重力加速度取g=10 m/s2).给链条一个向右的初动能,试求:
(1)链条受到的最大滑动摩擦力;
(2)当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力.
(3)能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能.
9.如图所示,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的大小;
(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.
10.如图所示,光滑斜面(足够长)倾角为37°,一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的1/2,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)原来的电场强度;
(2)小物块运动的加速度;
(3)小物块2 s末的速度和2 s内的位移.
11.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示.请问:
(1)小球带电荷量是多少?
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