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2014物理电场力的性质的描述单元复习测试题

编辑:sx_yangk

2014-10-08

高中是重要的一年,大家一定要好好把握高中,威廉希尔app 小编为大家整理了物理电场力的性质的描述单元复习测试题,希望大家喜欢。

11. 如图所示,BCDG是光滑绝缘的34圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为34mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?

(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;

(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

【答案】见解析

【详解】本题考查了电场与竖直平面内圆周运动的结合.解题的关键是要有等效场的思想,求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源.

(1)设滑块到达C点时的速度为v,由动能定理得

qE(s+R)-μmgs-mgR=12mv2-0,

而qE=3mg4,

解得v=gR.

(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F,则

F-qE=mv2R,

解得F=74mg.

(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行,则滑至圆轨道DG间某点,由电场力和重力的合力提供向心力,此时的速

度最小(设为vn),则有

qE2+mg2=mv2nR,

解得vn=5gR2.

12. 如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104 N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5 C、质量为m=3×10-2 kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x1=0.4 m,g=10 m/s2.求:

(1)小球在B点的速度vB;

(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;

(3)小球从A点滑至C点的时间是多少?

【答案】(1)2 m/s (2)0.4 m (3)0.8 s

【详解】(1)小球在AB段滑动过程中,由机械能守恒

mgx1sinα=12mv2B

可得vB=2 m/s.

(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下,由牛顿第二定律可得加速度

a2=mgsinα-qEcosαm=-5 m/s2

小球进入电场后还能滑行到最远处C点,BC的距离为

x2=-v2B2a2=0.4 m.

(3)小球从A到B和从B到C的两段位移中的平均速度分别为

vAB=0+vB2 vBC=vB+02

小球从A到C的平均速度为vB2

x1+x2=vt=vB2t

可得t=0.8 s

在高中复习阶段,大家一定要多练习题,掌握考题的规律,掌握常考的知识,这样有助于提高大家的分数。威廉希尔app 为大家整理了物理电场力的性质的描述单元复习测试题,供大家参考。

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