物理培優(yōu)訓(xùn)練2

1、物理培優(yōu)訓(xùn)練2帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、直線運(yùn)動(dòng)例題1如下圖,一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為+ q的粒子在0點(diǎn)以初速度V。跟水平方向成 0角射出，如果在某方向上加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，可使粒子沿初速度方向做直線運(yùn)動(dòng)(1) 求所加最小勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小及方向；(2) 假設(shè)加上水平向左、大小一定的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求當(dāng)粒子速度為零時(shí)距0點(diǎn)的距離.AB圏變式訓(xùn)練1：如下圖，兩塊相距為d,足夠長(zhǎng)的金屬板平行豎直放置，兩板間電壓為 U,長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)絕緣線一端拴質(zhì)量為 m的帶電小球，另一端固定在左板上某點(diǎn)，小球靜止時(shí) 絕緣線與豎直方向夾角為0.求：(1) 帶電小球的帶電量為多少？ | |(2) 如突然將細(xì)線剪斷，小球

2、經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間打到金屬板上？、類(lèi)平拋和一般的曲線運(yùn)動(dòng)Ui加速后以速度 vo例題2:如下圖，是一個(gè)說(shuō)明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是 h,兩平行板間距離為 d,電勢(shì)差是U2,板長(zhǎng)是I ,每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量(h/U)叫做示波管的靈敏度，那么要提高示波管的靈敏度，可以采取以下哪些方法()A. 增大兩板間電勢(shì)差U2B. 盡可能使板長(zhǎng)I短一些C. 盡可能使板距d小一些D. 使加速電壓 U升高一些變式訓(xùn)練2:一束質(zhì)量為 m電荷量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖.如果兩極板間電壓為 U, 兩極板間的距離為d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，

3、那么 粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為 .(粒子的重力忽略不計(jì))例題3:如下圖，質(zhì)量為 m帶電量為+q的小球在距離地面咼為 h處，以一定的初速度水 平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離上處有一管口略比小球直徑大一些的豎直細(xì)管，管上口距 地面h/2，為使小球能無(wú)碰撞地通過(guò)管子，在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一個(gè)水平向左的勻 強(qiáng)電場(chǎng).求：小球的初速度V電場(chǎng)強(qiáng)度E- *小球落地時(shí)的動(dòng)能-變式訓(xùn)練3:帶電粒子以速度 V沿豎直方向垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，如下圖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其速度變?yōu)樗椒较?，大小仍為V,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A. 帶電粒子帶負(fù)電B. 粒子運(yùn)動(dòng)的水平位移大小一定等于豎直位移大小C. 該過(guò)程電

4、場(chǎng)力所做的功一定等于克服重力所做的功D. 該過(guò)程電勢(shì)能的減少一定等于機(jī)械能的增加三、圓周運(yùn)動(dòng)例題4:如下圖，正電荷 qi固定于半徑為 R的半圓光滑絕緣軌道的圓心處，將另一帶正 電、電荷量為q2、質(zhì)量為m的小球，從軌道的 A處無(wú)初速度釋放，求：(1) 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2) 小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.變式訓(xùn)練4:一根長(zhǎng)為I的絲線吊著一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如下圖，絲線與豎直方向成37角，現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向下且大小不變，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響(重力加速度為g, cos 37 0.8, sin 37=0.6)，求：(1) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的

5、電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2) 小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)絲線的拉力.例題5:如下圖,一質(zhì)量為m電荷量為+q的帶電小球，用一長(zhǎng)為I絕緣細(xì)線懸掛于 0點(diǎn), 處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給小球所在的空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)(電場(chǎng)未畫(huà)出)，電場(chǎng)強(qiáng)E八3mg , g 取 iom/s2.3q求：(1)剛加上電場(chǎng)的瞬間，小球加速度的大??；(2) 小球向右擺動(dòng)過(guò)程中，擺線與豎直方向的最大角度；(3) 小球向右擺動(dòng)過(guò)程中，小球的最大動(dòng)能.變式訓(xùn)練5:如下圖，一條長(zhǎng)為 L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球?qū)⑺糜谝粍驈?qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向是水平的，當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直的位置偏角為a時(shí)，小球處于平衡，問(wèn)：(1) 小球帶何種電荷

6、？求小球所帶電量.(2) 如果細(xì)線的偏角由a增大到,然后將小球由靜止開(kāi)始釋放 ，那么，應(yīng)多大，才能使在 細(xì)線到豎直位置時(shí)，小球的速度剛好為零四、綜合訓(xùn)練例題6: 質(zhì)量為 m電荷量為q的小球，從0點(diǎn)以和水平方向成 a角的初速度Vo拋出，當(dāng) 到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí)，恰進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球從A點(diǎn)沿水平直線運(yùn)動(dòng)到與A相距為S的A點(diǎn)后又折返回到 A點(diǎn)，緊接著沿原來(lái)斜上拋運(yùn)動(dòng)的軌跡逆方 向運(yùn)動(dòng)又落回原拋出點(diǎn)，求：(1) 該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E的大小和方向；(即求出圖中的B角，并在圖中標(biāo)明 E的方 向)(2) 從O點(diǎn)拋出又落回O點(diǎn)所需的時(shí)間。變式訓(xùn)練6:如下圖，x軸上方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E,現(xiàn)一質(zhì)量為 m帶電量為+q的微粒自y軸上某點(diǎn)開(kāi)始以初速度 Vo垂直y軸水平向右進(jìn)入電場(chǎng)。微粒在電 場(chǎng)力作用，向下偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò) x軸時(shí)，與x軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)為Xo ,在x軸下方恰好存在與微 粒剛進(jìn)入x軸下方時(shí)速度方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)