辽宁省大连二十中高二物理上学期期初试卷(含解析)
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辽宁省大连二十中2015-2016学年高二上学期期初物理试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分.
1.如图所示,两个卫星绕着同一行星做匀速圆周运动,轨道半径分别为R1和R2,R1>R2,两卫星的线速度分别为v1和v2,角速度分别为ω1和ω2,周期分别为T1和T2,则( )
A.v2>v1,ω2>ω1,T2<T1B.v2<v1,ω2>ω1,T2>T1
C.v2>v1,ω2<ω1,T2>T1D.v2<v1,ω2<ω1,T2<T1
2.如图,质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上,用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为m的物体B相连,当绳拉直时让B无初速度下落h高度时(h小于桌面高度H,B物体没有落地),则桌面上A物体的运动的速率是( )
A.B.C.D.
3.如图,质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止滑下到斜面底端B,经B沿水平面运动到C点停止.欲使此物体从C沿原路返回到A,则在C点至少应给物体的速度大小为( )
A.B.2C.D.
4.如图所示,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度分别为a A、a B,电势能分别为E A、E B,下列判断正确的是( )
A.a A>a B,E A>E B B.a A>a B,E A<E B C.a A<a B,E A>E B D.a A<a B,E A<E B
5.如图直线是真空中某一电场中的一条电场线,A、B是该电场线上的两点.一个电子以速度V A经过A点向右运动,经过一段时间后,该电子以速度V B经过B点,方向仍向右,且V B>V A.则下列说法中正确的是( )
A.A点处的场强一定小于B点处的场强
B.A点的电势高于B点的电势
C.电子在A点的电势能一定大于它在B点的电势能
D.在此过程中,电场力一定对电子做了负功
6.如图所示,直线a是某电源两端的端电压U与输出电流I的图线,直线b是电阻R的U﹣I 图线.用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的内阻分别是( )
A.4W,0.5ΩB.1W,1ΩC.2W,1ΩD.0.5 W,4Ω
7.如图,等量异种点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂线,在两点电荷所存在的某平面内取a、b、c三点,则这三点的电势高低和场强大小的关系是( )
A.φc>φa>φb,E c>E a>E b B.φc=φa>φb,E a>E b>E c
C.φa>φb>φc,E a=E b>E c D.φa=φb>φc,E c>E a>E b
二、多项选择题(每小题4分,共20分.每小题四个选项中至少有两个选项符合题意.选对但不全的得2分,有错选的不得分)
8.如图在光滑水平面上放一长为L的小车,车的左端有一质量m的木块,两者间动摩擦因数为μ.当物体在水平力F作用下从左端滑至右端时,在车固定和可自由滑动的两情况下( )
A.两次物体所受的摩擦力相同B.两次力F所做的功相同
C.因摩擦消耗的机械能相同 D.物体获得的动能相同
9.如图,光滑半圆形轨道固定,A点与圆心O等高,B点为圆轨道最低点.一小滑块由A点从静止开始下滑,到达B点时( )
A.小滑块的线速度大小与半径无关
B.小滑块的角速度大小与半径无关
C.小滑块的向心加速度大小与半径无关
D.轨道对小滑块的弹力大小与半径无关
10.现有一束带同种等量电荷的不同离子组成的离子流,从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场,当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点,则( )
A.离子进入电场的初速度相同
B.离子进入电场的初动能相同
C.离子的质量一定相同
D.离子可能经同一加速电场加速
11.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合;将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
12.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同.在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则下列判断中正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电阻R2两端的电压变大
C.电池内阻消耗的功率变大 D.电源的总功率变大
三.填空题:(本大题共2小题,每空2分,共12分.)
13.图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=__________Ω,
R2=__________Ω.
14.如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强为E,两板相距d,板长L.一带电量为q、质量为m的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,则
(1)粒子带__________电荷(填“正”或“负”)
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为__________,此过程中粒子在电场中运动时间为__________,电势能的变化量为__________(用已知量表示)
四.计算题:(本大题共3小题,共40分)
15.如图所示,R为电阻箱,为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r.
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?
16.如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成α角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小
(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间.
17.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.
2015-2016学年辽宁省大连二十中2014-2015学年高二上学期期初物理试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共计28分.
1.如图所示,两个卫星绕着同一行星做匀速圆周运动,轨道半径分别为R1和R2,R1>R2,两卫星的线速度分别为v1和v2,角速度分别为ω1和ω2,周期分别为T1和T2,则( )
A.v2>v1,ω2>ω1,T2<T1B.v2<v1,ω2>ω1,T2>T1
C.v2>v1,ω2<ω1,T2>T1D.v2<v1,ω2<ω1,T2<T1
考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
专题:人造卫星问题.
分析:根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系,从而比较出大小.
解答:解:根据得,v=,ω=,T=.知
轨道半径越大,线速度越小,角速度越小,周期越大.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
2.如图,质量为m的物体A放在光滑的水平桌面上,用不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮与质量为m的物体B相连,当绳拉直时让B无初速度下落h高度时(h小于桌面高度H,B物体没有落地),则桌面上A物体的运动的速率是( )
A.B.C.D.
考点:动能定理.
专题:动能定理的应用专题.
分析:对于用细绳连接的物体A和物体B组成的系统,只有重力做功,系统的机械能守恒,据此定律列式,即可求解物体A的速率.
解答:解:以木块和砝码组成的系统为研究对象,只有重力做功,系统的机械能守恒,则有:
解得:v=.
故选:A.
点评:本题是绳系系统,关键要判断出机械能守恒,并正确列式求解,也可以根据动能定理或牛顿第二定律、运动学公式结合求解.
3.如图,质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止滑下到斜面底端B,经B沿水平面运动到C点停止.欲使此物体从C沿原路返回到A,则在C点至少应给物体的速度大小为( )
A.B.2C.D.
考点:动能定理.
专题:动能定理的应用专题.
分析:在C点处物体具有的速度最小时物体恰好回到A点,速度为零.根据动能定理分别对物体从A到C与从C到A两个过程进行列式,即可求解.
解答:解:设物体从A到C滑动摩擦力做功为W f.
根据动能定理得:
A→C过程:mgh+W f=0;
C→A过程:﹣mgh+W f=0﹣;
联立解得:v0=2
故选:B
点评:本题中涉及到空间的高度,要求速度,优先考虑动能定理.运用时要灵活选择研究的过程,要抓住两个过程中滑动摩擦力做功相等这个隐含条件.
4.如图所示,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度分别为a A、a B,电势能分别为E A、E B,下列判断正确的是( )
A.a A>a B,E A>E B B.a A>a B,E A<E B C.a A<a B,E A>E B D.a A<a B,E A<E B
考点:等势面.
分析:根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力,根据等差等势面的疏密判断场强大小,结合牛顿第二定律得到加速度大小关系;根据电场力做功情况断电势能高低.
解答:解:根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力,根据U=Ed知,等差等势面越密的位置场强越大,B处等差等势面较密集,则场强大,带电粒子所受的电场力大,加速度也大,即a A<a B;
从A到B,电场线对带电粒子做负功,电势能增加,则知B点电势能大,即E A<E B;故D正确.故选:D.
点评:本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小,再结合电场力做功正负分析电势能变化.公式U=Ed,对非匀强电场可以用来定性分析场强.
5.如图直线是真空中某一电场中的一条电场线,A、B是该电场线上的两点.一个电子以速度V A经过A点向右运动,经过一段时间后,该电子以速度V B经过B点,方向仍向右,且V B>V A.则下列说法中正确的是( )
A.A点处的场强一定小于B点处的场强
B.A点的电势高于B点的电势
C.电子在A点的电势能一定大于它在B点的电势能
D.在此过程中,电场力一定对电子做了负功
考点:电势差与电场强度的关系;电场强度;电势能.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:由题,电子的初速度v A向右,而末速度v B方向向左,说明电子所受的电场力方向向左,则可判断出电场线的方向,进一步判断电势的高低.由于一条电场线不能反映电场强度的大小,无法比较场强的大小.根据电场力做功正负判断电势能和动能的大小
解答:解:A、由题,电子的初速度v A、v B方向向右,且V B>V A.说明电子所受的电场力方向向右,但仅仅有一条一条电场线无法反映电场线的疏密,故电场的大小未知,故A错误;
B、电子所受的电场力方向向右,电场线方向从B指向A,所以A点的电势一定低于B点的电势.故B错误
C、电子从A到B过程中,电场力做正功,则电子的电势能减小,则在A点的电势能一定大于它在B点的电势能.故C正确
D、由动能定理可得,电场力一定对电子做了正功,故D错误.
故选:C
点评:本题中一条电场线无法反映电场线的疏密,就不能判断电场强度的相对大小.对于电势能和动能,则可根据电场力做功情况判断其大小.
6.如图所示,直线a是某电源两端的端电压U与输出电流I的图线,直线b是电阻R的U﹣I 图线.用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的内阻分别是( )
A.4W,0.5ΩB.1W,1ΩC.2W,1ΩD.0.5 W,4Ω
考点:路端电压与负载的关系;电功、电功率.
专题:恒定电流专题.
分析:由a图线纵轴截距得到电源的电动势,斜率得到内阻,由b图的斜率求得电阻R的阻值,两交点即为二者构成一闭合回路时工作电压与工作电流,可求输出功率P出
解答:解:由a图线纵截距知:电源的电动势为 E=3V
由横截距知电源短路电流为 I0=3A
电源的内阻 r==Ω=1Ω
由交点坐标知工作电压为 U=2V,工作电流为 I=1A
则输出功率为 P出=UI=2×1=2W
故选:C.
点评:本题关键要理解电源的U﹣I线与电阻的伏安特性曲线的交点的物理意义,知道交点表示该电源与电阻组合时的工作状态.
7.如图,等量异种点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂线,在两点电荷所存在的某平面内取a、b、c三点,则这三点的电势高低和场强大小的关系是( )
A.φc>φa>φb,E c>E a>E b B.φc=φa>φb,E a>E b>E c
C.φa>φb>φc,E a=E b>E c D.φa=φb>φc,E c>E a>E b
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场线.
分析:画出等量异号电荷的电场线和等势面的分布图象,如图所示:
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线与等势面垂直,沿着电场线方向电势逐渐降低.将两图比较即可解答.
解答:解:如图所示,电场线的疏密程度表示电场强度的大小,在a、b、c三点中,c带电位置电场线最密,故场强最大的点是c点,其次为ab;即E c>E a>E b
离正电荷最近的等势面的电势最高,中垂线上电势相等;故由图可得ab两点电势相等;c点的电势最低;故D正确;
故选:D.
点评:本题关键是要能够画出等量异号电荷的电场线和等势面分布图,明确沿着电场线,电势逐渐降低.
二、多项选择题(每小题4分,共20分.每小题四个选项中至少有两个选项符合题意.选对但不全的得2分,有错选的不得分)
8.如图在光滑水平面上放一长为L的小车,车的左端有一质量m的木块,两者间动摩擦因数为μ.当物体在水平力F作用下从左端滑至右端时,在车固定和可自由滑动的两情况下( )
A.两次物体所受的摩擦力相同B.两次力F所做的功相同
C.因摩擦消耗的机械能相同 D.物体获得的动能相同
考点:动能定理;功能关系.
专题:动能定理的应用专题.
分析:滑动摩擦力根据公式f=μN分析.根据位移关系分析力F做功关系.根据Q=f•△s,△s 是相对位移分析消耗的机械能关系.根据运动学公式分析速度的关系,从而得到动能关系.解答:解:A、物体所受的摩擦力都是滑动摩擦力,大小为 f=μN=μmg,可知摩擦力相同,故A正确.
B、车不固定时m相对于地的位移大,由W=Fs知车不固定时力F做功多,故B错误.
C、因摩擦消耗的机械能等于f•△s=fL,L是车的长度,可知因摩擦消耗的机械能相同,故C 正确.
D、两次m的受力情况相同,加速度相同,车不固定时所用时间长,由v=at知,车不固定时物体获得的速度大,动能也大,故D错误.
故选:AC.
点评:本题是木块在小车滑动的类型,采用隔离法进行研究,要正确分析物体的受力情况,关键要抓住相对位移分析消耗的机械能,运用运动学公式和牛顿第二定律结合进行分析.
9.如图,光滑半圆形轨道固定,A点与圆心O等高,B点为圆轨道最低点.一小滑块由A点从静止开始下滑,到达B点时( )
A.小滑块的线速度大小与半径无关
B.小滑块的角速度大小与半径无关
C.小滑块的向心加速度大小与半径无关
D.轨道对小滑块的弹力大小与半径无关
考点:机械能守恒定律;向心力.
专题:机械能守恒定律应用专题.
分析:小球由静止开始自由下滑过程中,受到重力和支持力作用,但只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律可求出小球到最低点的线速度,然后由向心加速度公式求向心加速度,由牛顿第二定律求出弹力,从而判断是否与半径有关.
解答:解:设圆轨道的半径为R.
从A运动到B的过程中,由机械能守恒定律得:mgR=,解得:线速度v=
角速度ω==
小球的向心加速度为:a==2g
在最低点,由牛顿第二定律得:N﹣mg=ma
解得:N=3mg,所以与轨道半径R大小无关的是a和N.
故选:CD
点评:小球下滑,机械能守恒,由机械能守恒定律、牛顿第二定律、向心力公式分别求出小球的向心加速度,可以看出它们与圆轨道的半径无关.
10.现有一束带同种等量电荷的不同离子组成的离子流,从同一点以垂直电场方向进入同一偏转电场,当飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点,则( )
A.离子进入电场的初速度相同
B.离子进入电场的初动能相同
C.离子的质量一定相同
D.离子可能经同一加速电场加速
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
专题:带电粒子在电场中的运动专题.
分析:飞出电场后在荧光屏上形成一个亮点,说明了这些粒子具有相等的偏转量,写出粒子偏转量的公式,即可找到合适的物理量
解答:解:A、粒子的加速度:,穿越电场的时间:,偏转量:
.从公式可以看出,偏转量仅仅与粒子的动能有关.故B正确,AC错误.D、粒子经过加速电场后获得的动能为E k=qU1,因粒子带电荷量相同,故获得的动能相等,故D正确
故选:BD
点评:题考查带电粒子在电场中的偏转物体,属于该知识点中的基本题型.写出加速度与穿越电场的时间的表达式,进而求出偏转量即可.属于简单题.
11.如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合;将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:带电小球受到重力、电场力和细线的拉力而平衡,电场力越大,细线与竖直方向的夹角越大;根据电容器电容定义式C=、平行板电容器的公式C=以及电压与电场强度关系公式U=Ed对各种变化中电场强度进行分析,得到电场强度的变化情况,最后判断电场力变化情况和偏转角θ变化情况.
解答:解:A、B、保持S闭合,电容器两极板间的电势差等于电源的电动势,不变;故电场强度为,当A板向B板靠近时,电场强度变大,电场力变大,故θ变大,故A正确,B错误;
C、D、断开S,电容器带电量Q不变,根据电容器电容定义式C=、平行板电容器的公式C=
以及电压与电场强度关系公式U=Ed,得到:E=,故电场强度与两极板距离d无关,故将A板向B板靠近,电场强度不变,电场力不变,故倾角θ不变,故C错误,D正确;
故选:AD.
点评:本题关键是明确:电键闭合时,电容器电压不变;电键断开时,电容器电量不变.结合电容的定义式和决定式分析求解.
12.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同.在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则下列判断中正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电阻R2两端的电压变大
C.电池内阻消耗的功率变大 D.电源的总功率变大
考点:闭合电路的欧姆定律.
专题:恒定电流专题.
分析:将电键S1由位置1切换到位置2时,分析外电阻的变化,抓住电动势和内阻不变,分析电流、外电压的变化.电源内部消耗的功率为P内=I2r,电池的总功率为P=EI.
解答:解:A.将电键S1由位置1切换到位置2,外电阻变小,电动势和内阻不变,电路中的总电流变大,内电压变大,外电压变小,电压表测的是外电压,所以电压表示数变小.故A 错误.
B、设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值均为R,当电建打在1时,R2两端的电压U2=R,当电键打在2时R2两端的电压U2′==可知.U2′<U2.故电阻R2两端的电压变
小.故B错误.
C、电路中的总电流变大,根据P内=I2r,知,电源内部消耗的功率变大.故C正确.
D.电源的总功率P=EI,由于电路中的总电流变大,所以电源的总功率变大.故D正确.
故选CD
点评:解决本题的关键是抓住电源的电动势和内阻不变,结合闭合电路欧姆定律进行动态分析.
三.填空题:(本大题共2小题,每空2分,共12分.)
13.图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1=9500Ω,R2=90000Ω.
考点:把电流表改装成电压表.
专题:实验题;恒定电流专题.
分析:电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R=﹣Rg,U为改装后的量程.解答:解:量程10V是所串联的电阻为R1:=9500Ω量程为100V对应的R2为:=90000Ω
故答案为:9500,90000
点评:考查电压表的改装原理,明确串联电阻的分压作用,会求电阻阻值.
14.如图所示,两带电平行板A、B间的电场为匀强电场,场强为E,两板相距d,板长L.一带电量为q、质量为m的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转,不计带电粒子所受重力,则
(1)粒子带正电荷(填“正”或“负”)
(2)要使粒子能飞出电场,粒子飞入电场时的速度v0至少为,此过程中粒子在电场中运动时间为,电势能的变化量为(用已知量表示)
考点:电容器的动态分析.
专题:电容器专题.
分析:根据粒子所受电场力的方向确定粒子的电性.粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,在沿电场方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,结合运动学公式求出粒子的初速度;并由电场力做功,求得电势能的变化量.
解答:解:(1)粒子所受的电场力向下,则粒子带正电;
(2)由题意:at2=
即:=
代入数据解得:v0=
而t=;
根据电场力做功多少,则电势能变化多少,
那么电势能的变化量为:△E=q=;
故答案为:(1)正;(2),,.
点评:解决本题的关键掌握处理粒子在电场中偏转运动的方法,抓住等时性,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,同时掌握电势能变化量的计算方法.
四.计算题:(本大题共3小题,共40分)
15.如图所示,R为电阻箱,为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r.
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?
考点:闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.
专题:计算题.
分析:(1)由两次电压表及电阻箱的读数,列出闭合电路欧姆定律联立可求得电动势和内阻;(2)由功率表达式可知,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;由数学知识可求得最大值.
解答:解:(1)由闭合电路欧姆定律:
联立上式并代入数据解得:
E=6V
r=1Ω
电源电动势为6V,内阻为1Ω;
(2)由电功率表达式:
将上式变形为:
由上式可知R=r=1Ω时P有最大值为;
故P的最大输出功率为9W.
点评:本题考查闭合电路的欧姆定律及功率输出的最大值问题,最大输出功率要以做为结论直接应用,但是还要注意明确推导过程.
16.如图所示,两平行金属板带等量异号电荷,两板间距离为d,与水平方向成α角放置,一电量为+q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点,求:(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小
(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间.
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.
专题:带电粒子在电场中的运动专题.
分析:带电粒子做的是直线运动,说明合力与速度在同一直线上,分析受力可知粒子受电场力的方向及其大小,由牛顿第二定律可得求出加速度的大小;由几何知识求解水平运动距离,然后结合运动学公式s=at2可以求解运动时间.
解答:解:(1)带电小球恰沿水平直线运动,故电场力和重力的合力在水平方向,由平行四边形定制可知F合=mgtanα;故小球运动的加速度大小a==gtanα;
在竖直方向上合外力为零,故qE=,故电场的场强大小E=;
(2)小球从一板到达另一板运动的距离s=①;
小球由静止开始匀加速直线运动,即s=at2②;
由①②可得:t=;
答:(1)该电场的场强大小为;小球运动的加速度大小为gtanα;
(2)小球静止起从一板到达另一板所需时间t=.
点评:本题的突破点在于粒子做直线运动,故应根据力与运动的关系确定出粒子的受力情况.
17.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;动能定理;电势差.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:粒子水平方向受电场力,做初速度为零的匀加速直线运动;竖直方向不受力,故竖直分运动是匀速直线运动;结合运动的合成与分解的知识得到A点速度与B点速度的关系,然后对A到B过程根据动能定理列式求解.
解答:解:设带电粒子在B点的速度大小为v B,粒子在垂直电场方向的分速度不变,故:v B sin30°=v0sin60° ①
解得:
②
设A、B间的电势差为U AB,由动能定理,有:
③
联立②③解得:
答:A、B两点间的电势差为.
点评:本题关键是通过运动的合成与分解得到A点速度和B点速度的关系,然后结合动能定理列式求解即可,基础题目.。