2016考前物理大题精练:电场

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共20题,约7610字。
  2016考前物理大题精练——电场
  1、如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10﹣2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.试求:
  (1)绳子的最大张力;
  (2)A、C两点的电势差;
  (3)当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F的方向及取值范围.
  2、如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO 是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置.质量为m1、电荷量为+q1 的A 球和质量为m2、电荷量为+q2 的B 球穿过细杆(均可视为点电荷).当t=0时A 在O点获得向左的初速度v0,同时B 在O 点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0.结果发现,在B 向O点靠近过程中,A 始终向左做匀速运动.当t=t0 时B到达O 点(未进入非匀强电场区域),A 运动到P 点(图中未画出),此时两球间距离最小.静电力常量为k. 
  (1)求0~t0 时间内A 对B 球做的功;
  (2)求杆所在直线上场强的最大值;
  (3)某同学计算出0~t0 时间内A 对B 球做的功W1 后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:设0~t0 时间内B 对A 球做的功为W2,非匀强电场对A 球做的功为W3,根据动能定理W2+W3=0.又因为W2=-W1,PO 两点间电势差U =W3/q1 = W1/q1.分析上述解法是否正确,并说明理由.
  3、如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有一长为L的绝缘轻杆,可绕固定转轴O在水平面内无摩擦转动,另一端固定一质量为m、电荷量为-q的带电小球,整个装置置于场强为E方向水平向右的匀强电场中,小球受到方向始终与杆垂直的作用力F。从杆与电场方向垂直的图示位置开始计时,杆转过的角度用θ表示,选取转轴O处电势为零。
  (1)当杆逆时针转过90°,求小球电势能的变化量;
  (2)若杆以角速度ω逆时针匀速转动,求小球电势能最大时所对应的时刻;
  (3)若在图示位置给小球向右的初速度v0,且,求杆逆时针转动过程中小球的最小速度?
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