DOC《【整合提升】》

二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)

9、真空中有两个相同的金属小球,带电量分别为?1.0*10-8C和+3.0*10-8C,相距r时,相互作用为0.30N,现将两球相接触后再放回原处,则它们之间的相互作用力为 N. 【答案】0.10N

10、如图9-4所示,一质量为m.电荷量为+q的小球 从距地面为h处, 以初速度v0水平抛出,在小 球运动的区域里,加有与小球初速度方向相反的 匀强电场,若小球落地时速度方向恰好竖直向下, 小球飞行的水平距离为L,小球落地时动能 EK=电场强度E= 【解析】把小球的运动正交分解,水平方向做匀减速运动,竖直方向做自由落体运动.小球在落地时的速度恰好竖直向下,说明水平方向恰好速度减为零,因此小球落地时速度由竖直方向运动决定,所以得.在水平方向上:.在竖直方向上:.,,

.) 【答案】 ,

11、图9-5展示了等量异种点电荷的电场线 和等势面,从图中我们可以看出,A、B两点 的场强 、电势 ,C、D两点的 场强 、电势 (以上四空均填 相同 或 不同 ) 【答案】相同;

不同;

不同;

相同

12、如图9-6所示,有三个质量相等,分别带正电、 负电和不带电的粒子,从极板左侧中央以相同的水 平速度v先后垂直地射入匀强电场中.分别落在正极板 的a、b、c处,粒子所受重力不能忽略,则可知粒子 a、b、c三个粒子在电场中的加速度有aa ab ac (填 、 或 ),c粒子 电(填 带正电 、 带负电 或 不带电 ) 【解析】三粒子作类平抛运动,因为相同的水平初速度,所以飞行越远,时间越长,在竖直方向 : ,有 因此 ,c粒子带负电. 【答案】c粒子带负电

三、计算题(共4小题,共52分)

13、(10分)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图9-7,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量,电量 ,A、B相距.(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求: (1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度的大小和方向? (3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时 的最小速度是多少? 【解析】(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,在垂直于AB方向上的重力和电场力必等大反向,可知电场力的方向水平向左,如题图所示,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度方向相反,微粒做匀减速运动. (2)在垂直于AB方向上,有: 所以电场强度 电场强度的方向水平向左. (3)微粒由A运动到B时的速度时,要使微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得: 代入数据,解得

14、(12分)一条长为的丝线穿着两个质量均为的金属环A和B,将线的两端都系于同一点O(图9-8),当金属环带电后,由于静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平面上,如不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电量? 【解析】因为两个小环完全相同,它们的带电情况相同, 设每环带电为,小环可看成点电荷.斥开后如图甲所 示,以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力F1和库仑力F.根据平衡条件,竖直方向有:① 水平方向有;

② 其中③ 因为是光滑小环,因此两个方向的丝线的张力相等,以上三式联立可得: 【答案】

15、(14分)如图9-9所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍. 【解析】将电场和重力场等效为一个新的重力场 ,小球刚好沿圆轨道做圆周运动可视为小球 到达等效重力场 最高点 时刚好由等效重 力提供向心力(如图甲)可得: ① 再对全过程运用动能定理即可求解: ② 联立①②可得: 【答案】