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1、计算题 空间有一电场,在X轴上 -d到2d 间电势随X的变化关系图像如图所示,现有两个完全相同带负电粒子同时从X =-d和X=2d处静止释放,粒子的运动一直在X轴上,假设两粒子间静电相互作用力可忽略不计,粒子仅受空间中的电场力,则两粒子相遇时的位置坐标X =" ?"
参考答案:
本题解析:设轴上粒子在~区域加速度大小为,~区域加速度大小为,
由图可知: (2分)
设当左边粒子经过O点时为,则此时右边粒子速度为,所走位移大小分别为和,然后两粒子以相同加速度大小为相向而行
另由动能定理可知:两粒子相遇时速度大小 相等 (3分)
由运动学可知:
所以相遇点位置坐标为:
则: (5分)
(其它解法正确亦给分)
考点:本题考查了动能定理的应用、匀强电场的电压和场强的关系。
本题难度:一般
2、选择题 A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,从A点运动到B点,其速度随时间变化的规律如图所示。则
A.电子在A、B两点受的电场力FA<FB
B.A、B两点的电场强度EA=EB
C.A、B两点的电势<?
D.电子在A、B两点具有的电势能EpA<EpB
参考答案:AC
本题解析:电子加速运动,受力向右,所以电场强度方向由B向A,A点的电势低于B点的电势,C对;加速度变大,则电场力变大,场强变大,即A、B两点的电场强度EA<EB。A对;B错;电子在只有电场力做功的情况下电势能与动能之和保持不变,所以动能增大电势能减小,D错;
点评:本题难度较小,主要是要明确两种关系,电场力做功与速度、加速度与电场力方向
本题难度:简单
3、选择题 一个电子在静电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内,? (? )
A.电子的速率可能增大
B.电子的速率可能不变
C.电子的速率可能减小
D.电子一定作匀变速运动
参考答案:ABC
本题解析:个电子在静电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内电子的速率可能增大,可能减小,也可能做匀变速运动,也可能速率不变(例如绕一个正电荷做匀速圆周运动),故ABC正确
本题难度:简单
4、选择题 一正电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场运动到B点,它运动的速度—时间图象如图甲所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图乙中的(?)
甲
乙
参考答案:D
本题解析:离子加速且加速度增大.
本题难度:一般
5、简答题
(1)A与B第一次碰前的瞬时A、B的速度分别是多大?
(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?
(3)从开始撤去固定两物体的外力至第n次碰撞时A物体克服摩擦阻力做的功及电场力对B物体做的功?
参考答案:(1)1m/s? 0 (2)1.2s (3)
本题解析:(1) 对 A物体有:??(2分)
对A物体有:??(2分)
分析可知,撤去固定A、B的外力后,物体B恰好静止于水平面上,物体A将沿水平面向右做匀加速直线运动。A与B第一次碰撞前的速度
??(1分)
(2)从A、B开始运动到第一次碰撞用时 (1分)
两物体相碰后,A物体的速度变为零,以后再做匀加速运动,而B物体将以的速度沿水平面向右做匀速直线运动。
设再经t2时间相碰,则有?得? (2分)
故从A开始运动到两物体第二次相碰,共经历时间(1分)
(3)从第2次碰撞开始,每次A物体运动到与B物体碰撞时,速度增加量均为,由于碰后速度交换,因而碰后B物体的速度为:第一次碰后:?第二次碰后:
第三次碰后:?第n次碰后: (4分)
每段时间内,B物体都做匀速直线运动,则第n次碰前所运动的距离为
? (4分)
?(1分)
?(1分)
? (1分)
本题难度:简单