高三物理带电物体在电场中的运动

高三物理带电物体在电场中的运动内容摘要：

S2，忽略在 B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是 ( ) A、 v1v2， B、 v1≥v2， C、 S1≠S2， D、 S1=S2。 B A C A D解见下页 解 : 由动能定理，从 A到 C 有电场时， F合 =mg+qE=mg39。 比较以上两式，可见 v1 v2 由动能定理，从 A到停止点 D 10．如图所示 ,在足够大的光滑水平绝缘桌面上 ,有两个带电小球 A、 B, 现分别给两球一定的初速度 , 使其在桌面上运动 , 两者距离始终保持不变 , 则（ ） A． A、 B一定带同种电荷，速度大小均不变 B． A、 B一定带同种电荷，加速度大小均不变 C． A、 B一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直 D． A、 B一定带异种电荷，两球 的速度大小与其质量成反比 B A 解见下页 C D解： 分别给两球一定的初速度 , 使其在桌面上运动 , 两者距离始终保持不变 , 则只能绕 AB连线上某点做匀速圆周运动，如图示。 B A O 两球之间的静电力提供向心力。 所以 A、 B一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直。 所以两球的速度大小与其质量成反比 11． 如图甲所示 ， 电荷量为 q=1 104C的带正电的小物块置于绝缘水平面上 ， 所在空间存在方向沿水平向右的电场 ， 电场强度 E的大小与时间的关系如图乙所示 ，、 物块运动速度与时间 t的关系如图丙所示 ， 取重力加速度 g=10m/s2。 求 （ 1） 前 2秒内电场力做的功。 （ 2） 物块的质量。 （ 3） 物块与水平面间的动摩擦因数。 + E 甲 t/s 0 1 3 2 4 E/( 104NC1) 乙 2 v/(ms1) t/s 0 1 2 3 2 4 丙 解： + E 甲 t/s 0 1 3 2 4 E/( 104NC1) 乙 2 v/(ms1) t/s 0 1 2 3 2 4 丙 （ 1） F=E1q=3 N W =Fs = 6 J （ 2） a=1m/s2 E2q = μmg E1q － μmg =ma m =1kg （ 3） μ= 12． 如图所示 ， 一根长 L= MN，竖直固定在场强为 E= 105N/C、 与水平方向成θ=30176。 角的倾斜向上的匀强电场中。 杆的下端 M固定一个带电小球 A， 电荷量 Q=+ 10－ 6C；另一带电小球 B穿在杆上可自由滑动 ， 电荷量 q=+ 10－ 6C，质量 m= 10－ 2kg。 现将小球 B从杆的上端 N静止释放 ， 小球 B 开 始 运 动。 ( 静 电 力 常 量 k= 109Nm2/C2． 取 g=10m/s2) (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 ,距 M端的高度 h1为多大 ? (3)小球 B从 N端运动到距 M端的高度 h2= ， 速度为 v=， 求 此过程中小球 B的电势能改变了多少 ? A B N M E θ 解： A B N M E θ （ 1） 开始运动时小球 B受重力 、 库仑力 、 杆的弹力和电场力 ， 沿杆方向运动 ， 由牛顿第二定律得 ① 解得 ② 代入数据解得： a=③ (2)小球 B速度最大时合力为零，即 A B N M E h1 ④ 解得 ⑤ 代入数据解得 h1= ⑥ (3)小球 B从开始运动到速度为 v的过程中 ,设重力做功为W1,电场力做功为 W2,库仑力做功为 W3,根据动能定理有 A B N M E θ h2 ⑦ W1＝ mg（ Lh2） ⑧ W2=qE(Lh2)sinθ ⑨ 解得 ⑩ 设小球的电势能改变了 ΔEP，则 题目 13． 在光滑绝缘的水平面上 ,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 为 +2q,B球的带电量为 3q,组成一带电系统 ,如图所示 ,虚线 MP为 AB两球连线的垂直平分线 ,虚线 NQ与 MP平行且相距 A和 B分别静止于虚线 MP的两侧 ,距 MP的距离均为 L,且 A球距虚线 NQ的距离为 视小球为质点 ,不计轻杆的质量 ,在虚线 MP, NQ间加上水平向右的匀强电场 E后 ,求 : (1)B球刚进入电场时 ,带电 系统的速度大小 . (2)带电系统从开始运动到 速度第一次为零所需时间 以及 B球电势能的变化量。