发布时间 : 星期一 文章新步步高《加练半小时》2019版高三物理一轮复习(教科版)习题:章末滚动练7.2 电场(二)更新完毕开始阅读8b097d6280c758f5f61fb7360b4c2e3f56272535
1.如图1所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场.一个质量为m=2×103kg、带电量为q=+5.0×108C的小物体自桌面的左端A
-
-
点以初速度vA=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点.C点与B点的水平距离x=1 m,不计空气阻力,取g=10 m/s2.
图1
(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地? (2)匀强电场E多大?
(3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即x′=2x,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论.
2.如图2所示,虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存有着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度放入电场E1中的A点,最后打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:
图2
(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tanθ; (3)电子打到屏上的点O′到O点的距离x.
mg
3.如图3所示,CD左侧存有场强大小E=,方向水平向左的匀强电场,一个质量为m、
q电荷量为+q的光滑绝缘小球,从底边BC长为L、倾角为53°的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑,运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内(C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧,圆管内径略大于小球直径,半圆直径CD在竖直线上),恰能到达细圆管最高点D点,随后从D点离开后落回斜面上某点P.(重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°
=0.6)求:
图3
(1)小球到达C点时的速度; (2)小球从D点运动到P点的时间t.
答案解析
1.(1)0.5s (2)3.2×105N/C (3)不同意
解析 (1)设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地,则 1
h=gt2得t=2
2h=g
2×1.25
s=0.5s 10
(2)设小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB,则 x1
vB==m/s=2 m/s
t0.5
112
根据动能定理,有-qEs=mv2B-mvA 22
2
m?vA-v22×103×?62-22?B?5
得E==N/C=3.2×10 N/C -82qs2×5.0×10×2
-
(3)不同意.
要使水平射程加倍,必须使B点水平速度加倍,即 vB′=2vB=4m/s,根据动能定理,有 q11
-Es=mvB′2-mvA′2 222解得vA′=qEsvB′+=m
2
5.0×108×3.2×105×24+ -2×103-
2
=42m/s≈5.66 m/s≠vA
所以说该同学认为应使小物体带电量减半的想法是错误的. 2.(1)3
mL
(2)2 (3)3L Ee
解析 (1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律得: E1eEea1==①
mm
1L12
由x=at2得:=a1t1②
222
电子进入电场E2时的速度为:v1=a1t1③
2L电子从进入电场E2至打到屏上的过程中,在水平方向做匀速直线运动,时间为:t2=④
v1电子从释放到打到屏上所用的时间为:t=t1+t2⑤ 联立①②③④⑤式解得:t=3mL Ee
(2)设电子刚射出电场E2时平行电场方向的速度为vy E2e2Ee
电子进入电场E2时的加速度为:a2==⑥
mm
vy=a2t3⑦ Lt3=⑧
v1
vy
电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值为:tanθ=⑨
v1联立解得:tanθ=2⑩
(3)电子在电场中的运动轨迹如图所示:
设电子打到屏上的点O′到O点的距离为x, 由几何关系得: xtanθ=?
3L2联立得:x=3L 3.(1)
2gL (2) 3
2L 7g
解析 (1)由动能定理: 41mg×L-qEL=mv2
32v=2gL 3
(2)由A到D的过程由动能定理: 4
mg×L-mg×2r-qEL=0
31得r=L
6
离开D点后做匀加速直线运动,如图. 1
竖直方向:xDG=gt2
2水平方向:qE=ma