题目
题型:不详难度:来源:
求:
(1)B球刚到达电场边界PQ时的速度大小;
(2)判定A球能否到达电场边界MN,如能,请求出A球到达电场边界MN时的速度大小;如不能,请说明理由。
(3) 带电系统运动过程中,B球电势能增加量的最大值;
(4)带电系统从开始运动到返回原出发点所经历的时间。
答案
(4)
解析
试题分析:
(1)(共6分)设带电系统静止时电场强度为E,有2mg =4qE,解得 2分
电场强度加倍后,从开始静止到B进入电场,根据动能定理有
2分
得B球刚进入电场时的速度 2分
注:用牛二定律求解同样给分。
(2)(共6分)B球进入电场后,系统做匀减速直线运动,假设A球能到达电场边界MN,从开始到A刚运动到MN线时,电场力对系统做功为2E•4q•2L-2E•3q•L=10qEL,系统克服重力做功为2mg•2L=8qEL,则电场力对系统做功大于系统克服重力做功,说明A到达MN线时系统仍有向上的速度,所以A球能到达电场边界MN。 2分
4分
(3)(共5分)设B球在电场中运动的最大位移为s,经分析知B球在电场中的位移最大时,A球已向上越过了MN,根据动能定理有
得s="1.2L" ; 3分
电场力对B球做功
则B球电势能增加3.6mgL 2分
(4)(共5分) 带电系统向上运动分为三阶段,第一阶段匀加速运动,据牛顿第二定律有
,运动时间 1分
第二阶段匀减速运动,同理可得
A球出电场时速度为v2,根据运动学公式有:,
解得,运动时间; 1分
第三阶段匀减速运动,,运动时间 1分
因B球在电场中运动的最大位移为s=1.2L小于3L,故带电系统不能全部离开电场,由运动的对称性可知,系统刚好能够回到原位置,此后系统又重复开始上述运动。
所以带电系统从开始运动到返回原地发点所经历的时间 2分
点评:本题难度较大,由于粒子的运动过程中的复杂性造成本题难度加大,应从粒子受力和运动过程入手,找到运动过程的连接点,把复杂过程分解,分段求解即可
核心考点
试题【(22分)如图所示,在真空中的竖直平面内,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B,A球的电荷量为+4q,B球的电荷量为-3q,组成一带电系统.虚】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.若离子带正电,E方向应向上 |
B.不管离子带何种电,E方向都向下 |
C.从O点向右的离子只要速度为EB,都能沿直线飞过此区域 |
D.从O点向右的离子只要速度为E/B,都能沿直线飞过此区域 |
(1)若在整个空间加一匀强电场,小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动,求所加电场的场强大小,以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的z坐标;
(2)若改变第(1)问中所加电场的大小和方向,小球从坐标原点O射出恰好沿Ox轴做匀速直线运动,求此时所加匀强电场的场强大小;
(3)若保持第(2)问所加的匀强电场不变而撤去原有的磁场,小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向射出后,将通过A点,已知A点的x轴坐标数值为xA,求小球经过A点时电场力做功的功率。
A.弹回后球的机械能守恒 |
B.弹回后轨迹是抛物线 |
C.弹回后机械能与电势能的总和守恒 |
D.弹回后动能增加. |
(1) 求电场强度多大?
(2)若从某时刻开始,电场强度减小为原来的,求物块下滑距离L=1.5 m时的速度大小
(1)金属细杆所受安培力的方向;
(2)金属细杆中电流的方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
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