一、电磁场中的力与运动关系训练
1、力的合成分解:
力和合成分解方法:
2、力与运动的关系:
平衡问题
特点:
变速直线运动
特点:
曲线运动
特点:
学与练:
一、平衡问题
例题1:如图1-2-1所示,放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个
带正电小球A 、B ,A 位于筒底靠在左侧壁处,B 在右侧筒壁上受到A
的斥力作用处于静止.若A 的电量保持不变,B 由于漏电而下降少许重
新平衡,下列说法正确的是
A .A 对筒底的压力变小 B .B 对筒壁的压力变大
C .A 、B 间的库仑力变小 D .A 、B 间的电势能减小
2、重力 电场力 洛伦力作用下物体的平衡
例题2:如图1-2-3所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂
直于纸面向里.一质量为m 、带电荷量为q 的颗粒以速度v 与磁场垂直、与电场成θ角射入复合场中,恰好做匀速直线运动.求电场强度E 和磁
感应强度B 的大小.
3、安培力作用下导体棒的平衡问题
例题3:如图1-2-4所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距为l =0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完
全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置,每棒两端都与
导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m =0.02 kg,电阻
均为R =0.1 Ω
,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强
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磁场中,磁感应强度B =0.2 T ,棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd 恰好能够保持静止.取g =10 m/s2,问
(1)通过棒cd 的电流I 是多少,方向如何?
(2)棒ab 受到的力F 多大?
二、常见运动问题
1.一个带正电的微粒,从A 点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB 运动,如图,AB 与电场线夹
--角θ=30°,已知带电微粒的质量m =1.0×107kg ,电量q =1.0×1010C ,A 、B 相距L =20cm.(取g =10m/s2,
结果保留二位有效数字)求:
(1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由.
(2)电场强度的大小和方向?
2.一个带电荷量为-q 的油滴,从O 点以速度v 射入匀强电场中,v 的方向与电场方向成θ角,已知油滴的质量为m ,测得油滴达到运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为v ,求:
(1) 最高点的位置可能在O 点的哪一方?
(2) 电场强度 E 为多少?
(3) 最高点处(设为N ) 与O 点的电势差U NO 为多少?
3. 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg ,电量q = 1×10-8 C ,电容器电容为C =10-6 F .求
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(1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B 点之内,则微粒入射速度v 0应为多少?
(2) 以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上?
B A
12、如图,半径为R 的光滑圆环,竖直置于场强为E 的水平方向的匀强电场中,今有质量为m ,带电量为+q的空心小球穿在环上,求当小球由顶点A 从静止开始下滑到与圆心O 等高的位置B 时,小球对环的压力?
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