高二實(shí)驗(yàn)班電場(chǎng)單元練習(xí)(教師版)

-1-電場(chǎng)單元練習(xí)1．(多選)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述，正確的是()A．沿著電場(chǎng)線的方向，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小B．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于單位電量的電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小C．電勢(shì)降落的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向D．負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，離點(diǎn)電荷越近，場(chǎng)強(qiáng)越大解析：選BD場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)線的疏密程度有關(guān)，而與其方向無(wú)關(guān)，與電場(chǎng)線方向有關(guān)的是電勢(shì)，即沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤(也可結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)排除該選項(xiàng))；根據(jù)公式E＝eq\f(F,q)可知，選項(xiàng)B正確；電場(chǎng)中某點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一的，而該點(diǎn)電勢(shì)降落的方向不唯一，顯然，電勢(shì)降落的方向不一定就是場(chǎng)強(qiáng)的方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)點(diǎn)電荷周圍場(chǎng)強(qiáng)公式E＝eq\f(kq,r2)可知，選項(xiàng)D正確。答案為BD。2．關(guān)于靜電場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是()A．在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小C．根據(jù)公式U＝Ed知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢(shì)差就越大D．正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少解析：選D電勢(shì)能的大小是相對(duì)于參考位置來(lái)說(shuō)的，電勢(shì)為零的位置就是參考位置，參考位置是可以任意選取的，顯然，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只有正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小，負(fù)電荷正好相反，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；公式U＝Ed中的d為沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，所以在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離越大，電勢(shì)差就越大，如果d是沿垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離，那么間距變大時(shí)，電勢(shì)差不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；正電荷在電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大，在電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越小，所以正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少，選項(xiàng)D正確。答案為D。3．電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)描述正確的是()A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B．負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能大C．電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功D．正電荷由A移到C，電場(chǎng)力做負(fù)功解析：選C根據(jù)等電勢(shì)差處距離越近電場(chǎng)強(qiáng)度越大可知，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能比C點(diǎn)電勢(shì)能小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力始終不做功，選項(xiàng)C正確；正電荷由A移到C，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．如圖所示，在真空中，ab、cd是圓O的兩條直徑，在a、b兩點(diǎn)分別固定有電荷量為＋Q和－Q的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法正確的是()A．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，電勢(shì)也相同B．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，但電勢(shì)相同C．將一個(gè)正試探電荷從c點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零D．一個(gè)正試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在d點(diǎn)的電勢(shì)能解析：選D由對(duì)稱性可知，c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，但是電勢(shì)不相同，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；將一個(gè)正試探電荷從c點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一個(gè)正試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在d點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)D正確。5．如圖甲所示，AB是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，質(zhì)子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v－t圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間逐漸減小B．電場(chǎng)線的方向由A指向BC．A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系滿足EA<EBD．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系滿足φA<φB解析：選D質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的v－t圖象的斜率代表加速度，根據(jù)圖象可知，其做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，電場(chǎng)力也恒定，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等，故選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，因?yàn)橘|(zhì)子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以其電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即從B指向A，又因?yàn)橘|(zhì)子帶正電，所以電場(chǎng)線方向也是從B指向A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)檠仉妶?chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸減小，所以φA<φB，選項(xiàng)D正確。本題答案為D。6．兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則()A．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．NC間場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功解析：選DA、N點(diǎn)的電勢(shì)等于零，電場(chǎng)強(qiáng)度大小不為零，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；從N到C電勢(shì)升高，NC間場(chǎng)強(qiáng)方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從N到C電勢(shì)升高，從C到N電勢(shì)降低，將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，從C點(diǎn)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。7．如圖所示，虛線A、B、C為某電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，其電勢(shì)分別為3V、5V、7V，實(shí)線為帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡，P、Q為軌跡與等勢(shì)線A、C的交點(diǎn)，帶電粒子只受電場(chǎng)力，則下列說(shuō)法正確的是()A．粒子可能帶負(fù)電B．粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于Q點(diǎn)動(dòng)能C．粒子在P點(diǎn)電勢(shì)能大于粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能D．粒子在P點(diǎn)受到電場(chǎng)力大于Q點(diǎn)受到的電場(chǎng)力解析：選B根據(jù)等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直可畫(huà)出電場(chǎng)線，確定帶電粒子運(yùn)動(dòng)所受電場(chǎng)力的方向偏向左側(cè)，粒子帶正電，粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能大于Q點(diǎn)動(dòng)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；由于帶電粒子只受電場(chǎng)力，帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變。根據(jù)A、B、C三條等勢(shì)線的電勢(shì)分別為3V、5V、7V，粒子帶正電，粒子在P點(diǎn)電勢(shì)能小于粒子在Q點(diǎn)電勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于P點(diǎn)所在處等差等勢(shì)面疏，電場(chǎng)強(qiáng)度小，所以粒子在P點(diǎn)受到電場(chǎng)力小于Q點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8．(多選)水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷，圖中畫(huà)出電荷周圍對(duì)稱分布的幾條電場(chǎng)線，如圖所示。以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心，畫(huà)一個(gè)圓，與電場(chǎng)線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說(shuō)法正確的是()A．b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)C．b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差D．電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做正功解析：選BCb、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)B正確；圖中d、c兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，e、b兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，所以b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差，選項(xiàng)C正確；電子沿圓周由d到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一棱形ABCD，對(duì)角線焦點(diǎn)為O，在頂點(diǎn)B、D處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷，若將一個(gè)帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，小球?qū)⒀貙?duì)角線AC作往返運(yùn)動(dòng)。則()A．B、D處固定的是等量的正電荷B．B、D處固定的是等量的異種電荷C．在A、C的連線上O點(diǎn)電勢(shì)最低D．運(yùn)動(dòng)小球在O處的機(jī)械能最小解析：選C由題意，B、D處固定的是等量的負(fù)電荷，AB錯(cuò)；帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放，向低電勢(shì)處移動(dòng)，故C對(duì)；運(yùn)動(dòng)小球在O處的電勢(shì)能最小、機(jī)械能最大，D錯(cuò)。10．在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為＋Q的正點(diǎn)電荷，在水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放質(zhì)量為m，電荷量為－q的負(fù)檢驗(yàn)電荷，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v，圖中θ＝60°，規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零。則在＋Q形成的電場(chǎng)中()A．N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)B．N點(diǎn)電勢(shì)為－eq\f(mv2,2q)C．P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的2倍D．檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為－eq\f(1,2)mv2解析：選B在＋Q形成的電場(chǎng)中，N點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；負(fù)檢驗(yàn)電荷的機(jī)械能與電勢(shì)能之和保持不變，負(fù)檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)電勢(shì)能等于eq\f(mv2,2)，N點(diǎn)電勢(shì)為－eq\f(mv2,2q)，選項(xiàng)B正確D錯(cuò)誤；由圖中幾何關(guān)系，ON＝2OP，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。11．如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則()A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．帶電油滴的電勢(shì)能將減小D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大[嘗試解題]上極板向上移動(dòng)一小段距離后，板間電壓不變，仍為E，故電場(chǎng)強(qiáng)度將減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；P點(diǎn)的電勢(shì)大于0，且P點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差減小，所以P點(diǎn)的電勢(shì)降低，B對(duì)；兩極板間電場(chǎng)方向豎直向下，所以P點(diǎn)的油滴應(yīng)帶負(fù)電，當(dāng)P點(diǎn)電勢(shì)減小時(shí)，油滴的電勢(shì)能應(yīng)增加，C錯(cuò)；電容器的電容C＝eq\f(εrS,4πkd)，由于d增大，電容C應(yīng)減小，極板帶電荷量Q＝CE將減小，D錯(cuò)。[答案]B12．如圖所示，帶電粒子P所帶的電荷量是帶電粒子Q的3倍，它們以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別打在M、N點(diǎn)，若OM＝MN，則P和Q的質(zhì)量之比為()A．3∶4B．4∶3C．3∶2D．2∶3解析：選A本題忽略了粒子重力的影響，P和Q在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，它們沿水平方向均以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)OM＝MN，可知，它們沿豎直方向的下落時(shí)間之比為tP∶tQ＝1∶2；根據(jù)h＝eq\f(1,2)at2可得a＝eq\f(2h,t2)，可見(jiàn)，它們沿豎直方向下落的加速度之比為aP∶aQ＝4∶1；根據(jù)a＝eq\f(Eq,m)可得m＝eq\f(Eq,a)∝eq\f(q,a)，所以eq\f(mP,mQ)＝eq\f(qP,qQ)·eq\f(aQ,aP)＝3×eq\f(1,4)＝eq\f(3,4)，所以選項(xiàng)A正確，答案為A。13．如圖所示，一帶電粒子從平行帶電金屬板左側(cè)中點(diǎn)垂直于電場(chǎng)線以速度v0射入電場(chǎng)中，恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng)。若其它條件不變，在兩板間加入垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該帶電粒子恰能從上板邊緣以速度v2射出。不計(jì)重力，則()A．2v0＝v1＋v2 B．v0＝eq\r(\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),2))C．v0＝eq\r(v1·v2) D．v0<v1＝v2解析：選B根據(jù)恰好能從下板邊緣以速度v1飛出電場(chǎng)，由動(dòng)能定理，eq\f(qU,2)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)；根據(jù)恰好能從上板邊緣以速度v2飛出電場(chǎng)，由動(dòng)能定理，eq\f(－qU,2)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)；聯(lián)立解得：v0＝eq\r(\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),2))，選項(xiàng)B正確。14．(多選)如圖所示，A板的電勢(shì)UA＝0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。電子只受電場(chǎng)力的作用，且初速度為零，則()A．若電子在t＝0時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng)B．若電子在t＝0時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上C．若電子在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上D．若電子是在t＝T/4時(shí)刻進(jìn)入的，它將時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)解析：選ACD電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小不變；若電子在t＝0時(shí)刻進(jìn)入，在0～T/2時(shí)間內(nèi)，它將在豎直向上的電場(chǎng)力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在T/2～T時(shí)間內(nèi)，它將在豎直向下的電場(chǎng)力的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(加速度大小仍為a)，到t＝T時(shí)刻電子的速度減為零，之后電子繼續(xù)向上重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)，電子一直向B板運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若電子在t＝T/8時(shí)刻進(jìn)入，則在T/8～T/2時(shí)間段內(nèi)，它將豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在T/2～T時(shí)間段內(nèi)，它將做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t＝T時(shí)刻電子的速度已經(jīng)變?yōu)樨Q直向下向A板運(yùn)動(dòng)，但還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到A板，之后電子繼續(xù)向上重復(fù)類似于選項(xiàng)A中所描述的運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)，選項(xiàng)C正確；若電子是在t＝T/4時(shí)刻進(jìn)入，則在T/4～T/2時(shí)間段內(nèi)，它將豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在T/2～3T/4時(shí)間段內(nèi)，它將繼續(xù)豎直向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t＝3T/4時(shí)刻電子的速度減為零，在3T/4～T時(shí)間段內(nèi)，它將開(kāi)始豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在T～5T/4時(shí)間段內(nèi)，它繼續(xù)豎直向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t＝5T/4時(shí)刻電子的速度減為零，并且剛好回到A板，之后，電子繼續(xù)重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)，可見(jiàn)，它將時(shí)而向B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。答案為ACD。另解(圖象法)：選取豎直向上為正方向，作出電子的v－t圖象，如下圖所示，根據(jù)圖象很容易求解。15．如圖所示，a、b為兩個(gè)固定的帶正電q的點(diǎn)電荷，相距為L(zhǎng)，通過(guò)其連線中點(diǎn)O作此線段的垂直平分面，在此平面上有一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑為eq\f(\r(3),2)L的圓周，其上有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為－q的點(diǎn)電荷c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求c的速率。解析：對(duì)c進(jìn)行受力分析如圖所示，由于c到O點(diǎn)距離R＝eq\f(\r(3),2)L，所以△abc是等邊三角形。a、b對(duì)c作用力F1＝F2＝keq\f(q2,L2)，合力F合＝2F1cos30°＝eq\f(\r(3)kq2,L2)。由牛頓第二定律得：F合＝meq\f(v2,R)即eq\f(\r(3)kq2,L2)＝meq\f(v2,\f(\r(3),2)L)解得：v＝qeq\r(\f(3k,2mL))。答案：qeq\r(\f(3k,2mL))16．在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝6×105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)電荷量q＝5×10－8C、質(zhì)量m＝0.010kg的帶負(fù)電絕緣物塊，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2m/s，如圖所示，求：(1)物塊最終停止時(shí)的位置；(g取10m/s(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的機(jī)械能增量。解析：(1)第一個(gè)過(guò)程：物塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零。Ff＝μmgF＝qEFf＋F＝ma2as1＝veq\o\al(2,0)s1＝0.4第二個(gè)過(guò)程：物塊向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。由動(dòng)能定理得：Fs1－Ff(s1＋s2)＝0得s2＝0.2m，則物塊停止在原點(diǎn)O左側(cè)(2)物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程的機(jī)械能增量ΔE＝Wf＝－2μmgs1＝－0.016J。答案：(1)原點(diǎn)O左側(cè)0.2m處(2)－0.01617．如圖所示，長(zhǎng)L＝1.2m、質(zhì)量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個(gè)方向垂直斜面向下、場(chǎng)強(qiáng)E＝4.0×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)對(duì)木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N。取g＝10m(1)物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)木板；(2)物塊離開(kāi)木板時(shí)木板獲得的動(dòng)能；(3)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。解析：(1)物塊向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對(duì)物塊：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1，代入數(shù)據(jù)，求得：a1＝4.2m/s對(duì)木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－F＝Ma2，代入數(shù)據(jù)，求得：a2＝3m/s2又eq\f(1,2)a1t2－eq\f(1,2)a2t2＝L得物塊滑過(guò)木板所用時(shí)間t＝eq\r(2)s。(2)物塊離開(kāi)木板時(shí)木板的速度v2＝a2t＝3eq\r(2)m/s。其動(dòng)能為Ek2＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)＝27J。(3)由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：Q＝F摩x相＝μ(mgcos37°＋qE)·L＝2.16J。答案：(1)eq\r(2)s(2)27J(3)2.16J18．如圖所示為說(shuō)明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為l電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，設(shè)電子質(zhì)量為me、電荷量為e。(1)求經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大??；(2)要使電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？電子動(dòng)能多大？解析：(1)電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速，根據(jù)動(dòng)能定理：eU1＝eq\f(1,2)mev2，則經(jīng)電場(chǎng)加速后電子的速度v＝eq\r(\f(2eU1,me))。(2)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)角度最大時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為eq\f(d,2)，電子受到偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力F2＝eE2，E2＝eq\f(U2,d)，電子沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)a2t2，a2＝eq\f(F2,me)，t＝eq\f(l,v)，可解得兩平行板間電壓U2＝eq\f(2d2U1,l2)；又eq\f(eU2,2)＝Ek－Ek0，eU1＝Ek0，所以Ek＝eU1(1＋eq\f(d2,l2))。答案：(1)