電場力的性計算題及答案

電場力的性質(zhì)計算題及答案14.如下圖，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長為L，C為AB的中點，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強電場，與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點)，從B點開場在B、C間以速度v0沿斜面向下做勻速運動，經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑，到達斜面底端A時的速度大小為v.試求：(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)勻強電場場強E的大?。?5.一根長為l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電場中，如下圖，絲線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：(1)勻強電場的電場強度的大?。?2)小球經(jīng)過最低點時絲線的拉力．16、如下圖，有一水平向左的勻強電場，場強為E＝1.25×104N/C，一根長L＝1.5m、與水平方向的夾角為θ＝37°的光滑絕緣細直桿MN固定在電場中，桿的下端M固定一個帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動，電荷量q＝＋1.0×10－6C，質(zhì)量m＝1.0×10－2kg.現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放，小球B開場運動．(靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m/s(1)小球B開場運動時的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時，與M端的距離r為多大？13-3-15所示,兩根長為L的絕緣絲線下端懸掛一質(zhì)量為m、帶電荷量分別為+q和-q的小球A和B,處于場強為E、方向水平向左的勻強電場之中,使長度也為L的絕緣連線AB拉緊,并使小球處于靜止狀態(tài).求E的大小滿足什么條件才能實現(xiàn)上述平衡狀態(tài)答案解析14、解析：(1)小物塊在BC上勻速運動，由受力平衡得FN＝mgcosθ，F(xiàn)f＝mgsinθ而Ff＝μFN，由以上幾式解得μ＝tanθ.(2)小物塊在CA上做勻加速直線運動，受力情況如下圖，則FN′＝mgcosθ－qE，F(xiàn)f′＝μFN′根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ－Ff′＝ma，v2－veq\o\al(2,0)＝2a·eq\f(L,2)由以上幾式解得E＝eq\f(m(v2－v\o\al(2,0)),qLtanθ).答案：(1)tanθ(2)eq\f(m(v2－v\o\al(2,0)),qLtanθ).15、解析：(1)小球靜止在電場中的受力如下圖：顯然小球帶正電，由平衡條件得：mgtan37°＝Eq①故E＝eq\f(3mg,4q)②(2)電場方向變成向下后，小球開場擺動做圓周運動，重力、電場力對小球做正功．由動能定理：(mg＋qE)l(1－cos37°)＝eq\f(1,2)mv2③由圓周運動知識，在最低點時，F(xiàn)向＝FT－(mg＋qE)＝meq\f(v2,l)④聯(lián)立以上各式，解得：FT＝eq\f(49,20)mg⑤答案：(1)eq\f(3mg,4q)(2)eq\f(49,20)mg16、解析：(1)開場運動時小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運動，由牛頓第二定律得mgsinθ－－qEcosθ＝ma①解得：a＝gsinθ－－eq\f(qEcosθ,m)②②代入數(shù)據(jù)解得：a＝3.2m/s2.③(2)小球B速度最