带电粒子在电场中圆周运动题目及答案VIP专享VIP免费

带电粒子在电场中做圆周运动 1．在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m 、电量为+ q 的带电小球，另一端固定于 O 点。将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，则小球沿圆弧作往复运动。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为 （如图）。求： （1）匀强电场的场强。 （2）小球经过最低点时细线对小球的拉力。 解：（1）设细线长为l，场强为E ，因电量为正，故场强的方向为水平向右。 从 释 放 点 到 左 侧 最 高 点 ，由 动 能 定 理 有0KEGEWW，故)sin1(cos qElmgl， 解得)sin1(cos qmgE （2）若小球运动到最低点的速度为v，此时线的拉力为T，由动能定理同 样 可得221 mvqElmgl，由 牛 顿 第 二 定 律 得 lvmmgT2，联 立 解 得]sin1cos23[ mgT 7.如图所示，水平轨道与直径为d=0.8m 的半圆轨道相接，半圆轨道的两端点 A、B 连线是一条竖直线，整个装置处于方向水平向右，大小为103V/m 的匀强电场中，一小球质量m=0.5kg,带有 q=5× 10-3C电量的正电荷，在电场力作用下由静止开始运动，不计一切摩擦，g=10m/s2， （1）若它运动的起点离 A 为L，它恰能到达轨道最高点 B，求小球在B 点的速度和 L 的值． （2）若它运动起点离 A 为L=2.6m，且它运动到 B 点时电场消失，它继续运动直到落地，求落地点与 B 点的距离． （1）因小球恰能到 B 点，则在B 点有 22dmvmgB （1 分） m O θ ＋q m/s22 gdvB （1 分） 小球运动到B 的过程，由动能定理 221BmvmgdqEL （1 分） m145212qEmgdqEmgdmvLB （1 分） （2）小球离开B 点，电场消失，小球做平抛运动，设落地点距B 点距离为s，由动能定理小球从静止运动到B 有 221BvmmgdLqE m/s2422mmgdLqEvB （2 分） 221 gtd  s4.02gdt m258tvxB m4.222xds （2 分） 2.如图所示，在E = 103V/m 的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道 MN 连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径 R = 40cm，一带正电荷 q = 10－4C 的小滑块质量为m = 40g，与水平轨道间的动摩因数  = 0.2，取 g = 10m/s2，求： （1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N 点多远处释放？ ...