精 品 试 卷
水平方向有vsin 60°=v0sin 30°+t
竖直方向有vcos 60°=v0cos 30°-gt
可得v=v0,t=
由牛顿第二定律得水平方向加速度a==g,水平位移x=v0sin 30°·t+(g)t=
2
UAB=E·x=.
答案:
11.(2017·吉林期末)如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8 cm,板长为L=25 cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5 m/s 的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板
向上提起 cm,液滴刚好从金属板末端飞 出,求:
(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小;
2
(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到P点所用时间为多少?(g取10 m/s) 解析:(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴匀速运动,所以有
qE=mg,q=mg,即qU=mgd
当下板向上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动.此时液滴所受电场力
F′=q=mg
a===g=2 m/s.
2
(2)因为液滴刚好从金属板末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是. 设液滴从P点开始在匀强电场中飞行的时间为t1,
=a,t1==0.2 s
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而液滴从刚进入电场到出电场的时间为t2==0.5 s
所以液滴从射入电场开始匀速运动到P点时间为t=t2-t1=0.3 s.
2
答案:(1)2 m/s (2)0.3 s
12.导学号 58826166(2018·辽宁大连模拟)空间存在水平方向的大小不变、方向周期性变化的电场,其变化规律如图所示(取水平向右为正方向).一个质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计),开始处于图中的A点.在t=0时刻将该粒子由静止释放,经过时间t0,刚好运动到B点,且瞬时速度为零.已知电场强度大小为E0.试求:
(1)电场变化的周期T应满足的条件; (2)A,B之间的距离.
解析:(1)经过时间t0,瞬时速度为零,故时间t0为周期的整数倍, 即t0=nT
解得T=(n为正整数). (2)作出vt图像,如图所示.
最大速度为vm==
vt图像与时间轴包围的面积表示位移大小
s=·vm·t0=(n为正整数).
答案:(1)T=(n为正整数) (2)(n为正整数)
13.导学号 58826167(2017·广东深圳二模)如图所示,匀强电场方向沿x轴的正方向,电场强度为E.在A(d,0)点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒,其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动,经过一段时间到达(0,-d)点.不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求:
(1)分裂时两个微粒各自的速度;
(2)当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒1做功的瞬时功率; (3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离.
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解析:(1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动,所以微粒1做的是类平抛运动.
设微粒1分裂时的速度为v1,微粒2的速度为v2, 在y方向上有d=v1t
在x方向上有a=,d=at
2
v1=,速度方向沿y轴的负方向.
中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律, 有mv1+mv2=0 所以v2=-v1
所以v2的大小为,方向沿y轴正方向.
(2)设微粒1到达(0,-d)点时的速度为vB,则电场力做功的瞬时功率为 P=qEvBcos θ=qEvBx,
其中由运动学公式vBx==,
所以P=qE.
(3)两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒1到达(0,-d)点时发生的位移 s1=d,
则当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为2s1=2
d.
答案:(1) 速度方向沿y轴的负方向 方向沿y轴正方向
(2)qE
(3)2d
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