内容正文:
第10讲 用功能观点分析带电体在电场中的运动
【技巧点拨】
带电体在电场中运动问题的分析技巧
对于受变力作用的带电体的运动,必须借助于能量观点来处理,即使是恒力作用的问题,用能量观点处理也常常显得简捷。
1.用动能定理处理,思维顺序一般为:
(1)弄清研究对象,明确所研究的物理过程。
(2)分析物体在研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功。
(3)弄清所研究过程的始末状态。
(4)根据W=△Ek列出方程求解。
2.用能量守恒定律处理,列式的方法常有两种:
(1)从初、末态的能量相等(即E1=E2)列方程。
(2)从某些能量的减少量等于另一些能量的增加量(即△E=△E′)列方程。
【对点题组】
1.如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中机械能恒定
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.小球电势能增加EqR
D.小球由静止释放到达最低点,动能的增量等于mgR
2.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,静电力做的功为1.5 J.则下列说法正确的是( )
[来源:Z.xx.k.Com]
A.粒子带负电[来源:学。科。网]
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5 J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J
3.如图所示,一电子沿x轴正方向射入电场,在电场中的运动轨迹为OCD,已知O=A,电子过C、D两点时竖直方向的分速度为vCy和vDy;电子在OC段和OD段动能的变化量分别为ΔEk1和ΔEk2,则( )
A.vCy∶vDy=1∶2 B.vCy∶vDy=1∶4
C.ΔEk1∶ΔEk2=1∶3 D.ΔEk1∶ΔEk2=1∶4
4.一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)A、B两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小.
5.如图所示,长L=0.20 m的丝线的一端拴一质量