题目内容

一质量为1 g的带正电小球，在某竖直方向的电场中，由静止释放，当小球下落10 m时，速度为10 m/s，求电场力对小球做的功及小球的电势能如何变化？(g=10 m/s2)
解：对小球进行受力分析，它受到重力和竖直方向的电场力（方向未知可假设向下），则二力均对小球做功，根据动能定理有
 
电场力对小球做了0.05 J的负功，小球的电势能增加了0.05 J
练习册系列答案
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（2006?宜昌模拟）如图所示，光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分，左侧空间存在一水平向右的匀强电场，场强大小 E1=
mgq
右侧空间有一长为R=0.8m的绝缘轻绳，绳的一端固定于O点，另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，运动到最低点时速度大小vB=8m/s，小球B在最低点时与地面接触但没有弹力．在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A，电荷量大小为q，在水平面上与MN界面水平间距为L处由静止释放，恰好与运动到最低点处的B发生正碰，并瞬间粘合成一个整体C，碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场，场强大小E2=3E1（g=10m/s2）
（1）如果L=0.2m，求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小，及此时绳的拉力是物体重力的多少倍？
（2）当L满足什么条件时，整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动？
在xoy竖直平面内，仅在第一、四象限分布着竖直向上的匀强电场E，第一象限还存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，方向如图所示．在y轴负向A点处有一质量为1.0×10-6 kg，电量为q=1.0×10-6 c的带正电微粒以初速度v0=8m/s，垂直y轴射入第四象限内．其中电场强度E=20N/c，OA的长为d=1.8m，g取10m/s2．
（1）微粒将打在x轴的P点，求OP的长l；
（2）如果带电微粒在P点进入第一象限，刚好与一质量也为m、不带电的微粒碰撞粘合在一起，形成一个新带电微粒，新微粒的质量为2m，电量为q，速度大小变为原来的一半，方向不变，则要使新微粒能再次打到x轴的正半轴上，则磁感应强度B应满足什么条件？

如图所示，ABCD为表示竖直放在场强为E＝104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切，A为水平轨道上一点而且AB＝R＝0.2米，把一质量为100 g，带正电量q＝10－4 c的小球放在水平轨道的A点处由静止开始释放，在轨道内侧运动．(g＝10 m/s2)求：

(1)它到达C点时速度是多大？

(2)它到达C点时对轨道压力是多大？

(3)小球所能获得的最大动能是多少？

如图所示，光滑绝缘水平面上方空间被竖直的与纸面垂直的平面MN分隔成两部分，左侧空间存在一水平向右的匀强电场，场强大小E1=mg/q,右侧空间有一长为R=0.8 m轻质绝缘细绳，绳的一端固定于O点，另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B，它在与纸面平行的竖直面内做顺时针圆周运动，运动到最低点时速度大小vb=8 m/s,B物体在最低点时与地面接触但没有相互作用力.在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A，电荷量大小为q,在水平面上与MN平面水平间距为L时由静止释放，恰好能和B物体在B运动的最低点处发生正碰，并瞬时成为一个整体C，碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场，场强大小E2=3E1（取g=10 m/s2）.

（1）如果L=0.2 m，求出整体C运动到最高点时的瞬时速度的大小，及此时绳拉力大约是物体重力的多少倍？

（2）当L满足什么条件时，整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动.

如图所示，光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分，左侧空间存在一水平向右的匀强电场，场强大小 右侧空间有一长为R=0.8m的绝缘轻绳，绳的一端固定于O点，另一端拴一个质量m2=m的不带电的小球B在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，运动到最低点时速度大小vB=8m/s，小球B在最低点时与地面接触但没有弹力. 在MN左侧空间中有一个质量为m1=m的带正电的物体A，电荷量大小为q，在水平面上与MN界面水平间距为L处由静止释放，恰好与运动到最低点处的B发生正碰，并瞬间粘合成一个整体C，碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一竖直向上的匀强电场，场强大小E2=3E1（g=10m/s2）

（1）如果L=0.2m，求出整体C运动到最高点时的瞬时速度大小，及此时绳的拉力是物体重力的多少倍？

（2）当L满足什么条件时，整体C可以在竖直面内做一个完整的圆周运动？

 

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