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1、填空题 在定义物理量时,有一种方法称为比值法,如“速度”、“加速度”等。请再写出两个高中阶段学习过的用比值法定义的物理量____________,____________。
参考答案:电场强度,磁感应强度(答案不唯一)
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成
角(
<45°)

(1)求小球带何种电性及所带电荷量大小;
(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球将怎样运动?要求说明理由。
(3)电场方向改变后,带电小球的最大速度值是多少?
?
参考答案:(1)
?(2)小球竖直平面沿斜向下方向做圆周(圆弧或来回摆动)运动。突然将电场的方向变不竖直向下时,由于
,其重力和电场力的合力方向竖直向下,与悬线的夹角为钝角,由于悬线不能伸长,故小球在竖直平面内沿圆弧摆下,做圆周运动。(或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回摆动)。?
(3)
本题解析:(1)小球带负电(2分)

设带电小球所带电荷量的大小为q,
带电小球受重力mg、电场力F电和
细线拉力T,带电小球处于平衡状态,有
?①(2分)
?②(4分)
(2)小球竖直平面沿斜向下方向做圆周(圆弧或来回摆动)运动。(2分)
突然将电场的方向变不竖直向下时,由于
,其重力和电场力的合力方向竖直向下,与悬线的夹角为钝角,由于悬线不能伸长,故小球在竖直平面内沿圆弧摆下,做圆周运动。(或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回摆动)。(2分,只要叙述正确有理都可给分)
(3)带电小球到最代点时速最大,设小球的最大速度为vm。小球摆下过程中重力做正功,电场力做负功,由动能定理得
?③(3分)
联立①③式得:
?(3分)
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,质量为m的带电小物体,以某一初速度从A点出发,在绝缘水平面上沿直线ABCD运动。已知AB间距离为l1,BC间距离为l2,AC段的动摩擦因数为μ,CD段是光滑的,物体在BC段上运动时还受到竖直向下的电场力Fe的作用,其大小为
mg。求
小题1:物体m至少具有多大的初速度,物体才能达到CD区域;
小题2:若物体m到达C点刚好停止,则从B点运动到C点所需要的时间t。
?
参考答案:
小题1:物体的初速度v0至少为
小题2:t=
本题解析::(1)物体能够到达CD区域的临界情况是vC=0.根据牛顿第二定律知,BC段的加速度a2=
=
=
μg.vB2-vC2=2a2l2,则vB2=3μgl2
AB段的加速度a1=
=
=μg? v02-vB2=2a1l1,则v0=
?故物体的初速度v0至少为
.
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式得t=
=
故物体从B点运动到C点的时间为
.
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,在竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场.一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环MAP组成,固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN水平且足够
长,NMAP段是光滑的.现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的
(重力加速度为g).现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点.
(1)求D、M间的距离X0;
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与动摩擦力大小相等且大于电场力),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,求小环在运动过程中克服摩擦力多做的功.
参考答案:(1)从D点到P点,由动能定理得:qEX0-mg?2R=0-0.
得:X0=83R
(2)从P到A点,由动能定理得:qER+mgR=12mvA2-0
在A点,由牛顿第二定律得:N-qE=mvA2R得:N=174mg
(3)从M点右侧4R处释放,到达P点:qE<μmg,
小球到达P点后向右运动位移x后速度为零,
根据动能定理有:qE?4R-mg?2R-qE?x-?mg?x=0-0
所以克服摩擦力所做的功为:
Wf=μmgx=4μ3+4μmgR.
答:(1)D、M间的距离X0=83R.
(2)小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小为174mg.
(3)小环在运动过程中克服摩擦力多做的功Wf=μmgx=4μ3+4μmgR.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列关于点电荷的说法,错误的是( )
A.点电荷是一个带有电荷的几何点,它是实际带电体的抽象,是一种理想化的模型
B.带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略,那么,可视为点电荷
C.很小的带电体一定可以看作点电荷
D.很大的带电体也有可能可以看作点电荷