高二物理

Question

1、一束质量为m，电荷量为q的粒子平行与两极板的速度r0进入匀强电场。如果两极板间的电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板则粒子从进入电场到飞出极板的电势能变化量是多少？
2、长为L=0.2的丝线一端挂一，根质量m=1*10^-4kg的带电荷量q=1*10^-6c的小球，另一端连在一水平轴O上，丝线挂着小球可在竖直平面做圆周运动，整个装置处在竖直向上的匀强电场中，电场强度E=2*10^3N/c,现得小球推在与轴O在同一水平面的A点上，然后由静止释放小球，g取10m/c求
（1）小球通过最高点，B球的速度大小
（2）小球通过最高点B时丝线对小球的拉力大小

Answer 1

粒子在电场中运动的时间
t=L/v0
电势能的变化量=电场力做的功
E=U/d
F=Eq=Uq/d
a=F/m=Uq/md
s=1/2*a*t^2=UqL^2/2mdv0^2
W=F*s=(UqL)^2/2m(dv0)^2

(1)小球到达最高点,重力做功=-mgh=-0.0001*10*0.2=-0.0002J
电场力做功=qEd=0.000001*2000*0.2=0.0004J
由动能定理，最高点小球动能=0.0004-0.0002=0.0002J
则mv^2/2=0.0002
0.0001*v^2=0.0004
v=2m/s
(2)最高点向心力=mv^2/R=0.0001*2^2/0.2=0.002N，方向向下
重力=mg=0.0001*10=0.001N,方向向下
电场力=qE=0.000001*2000=0.002N,方向向上
所以拉力=0.002+0.002-0.001=0.003N

Answer 2

第一题题目好像有问题，应该有个极限条件的。

Answer 3

1,粒子在电场中运动的时间.t=L/v,电场强度E=U/d,粒子加速度a=qE/m=qU/md
电势能变化量等于电场力做的功,等于qEs=q*(U/d)(1/2*at^2)
2,对小球受力分析,合力F=qE-mg=0.001N
(1)小球通过最高点,由动能定理,0.5mv^2=FL,解得v=2m/s
(2)设丝线对小球的拉力为T,则有合力提供向心力T+mg-qE=mv^2/L.T=0.003N

Answer 4

你强人啊，想当年我读高二的时候都没想过这招。自己多翻翻书，基础！
用能量的知识解！