（2013安徽宿州泗縣質(zhì)檢）在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）�，F(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運(yùn)動（忽略小球運(yùn)動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：

（1）小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時間；

（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小

（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加量的最大值。

解析．（共16分）

（1）帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動后，先向右加速運(yùn)動；當(dāng)B進(jìn)入電場區(qū)時，開始做減速運(yùn)動。設(shè)B進(jìn)入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，

由牛頓第二定律：2Eq－m2mg＝2ma1 　　　　　即　　 a1=g　

B剛進(jìn)入電場時，由L＝a1t12　　　　　　　 可得 　　　　 4分

（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，此時A已經(jīng)到達(dá)右邊界NQ外，B克服電場力做的功最多，B增加的電勢能最多，設(shè)此時A離右邊界NQ的距離為x　　　　　

由動能定理：2Eq?2L — 3Eq?（L＋x）—2L+x)=0　　　

可得　　　 x=0.1L

所以B電勢能增加的最大值DW1＝3Eq?1.1L＝3.3EqL =3.96mgL　　　 6分

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013安徽宿州泗縣質(zhì)檢）帶電粒子在AB兩極板間靠近A板中央附近S處靜止釋放,在兩極板電壓中加速,從小孔P平行CD極板方向的速度從CD極板中央垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,B板靠近CD板的上邊緣如圖甲.在CD兩板間加如圖乙所示的交變電壓,設(shè)時刻粒子剛好進(jìn)入CD極板,時刻粒子恰好從D板的下邊緣飛入勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場的上邊界與CD極板的下邊緣在同一水平線上,磁場范圍足夠大,加速電場AB間的距離,偏轉(zhuǎn)電場CD間的距離及CD極板長均為,圖象乙中和都為已知，帶電粒子重力不計(jì)，不考慮電場和磁場邊界影響.求:

（1）加速電壓？

（2）帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度？

（3）若帶電粒子在時刻剛好從C極板的下邊緣進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，并剛能返回到初始位置S處，？

（4）帶電粒子全程運(yùn)動的周期？


查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013安徽宿州泗縣質(zhì)檢）在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平滑漕中，長為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）。現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運(yùn)動（忽略小球運(yùn)動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：

（1）小球B第一次到達(dá)電場邊界MP所用的時間；

（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小

（3）帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加量的最大值。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案