1、专题:带点粒子在电场中的圆周运动1、如图 3-2-11 所示,在竖直平面内,有一半径为 R 的绝缘的光滑圆环,圆环处于场强大小为 E,方向水平向右的匀强电场中,圆环上的 A、C 两点处于同一水平面上,B、D 分别为圆环的最高点和最低点M 为圆环上的一点,MOA=45环上穿着一个质量为 m,带电量为+q 的小球,它正在圆环上做圆周运动,已知电场力大小 qE 等于重力的大小 mg,且小球经过 M 点时球与环之间的相互作用力为零试确定小球经过 A、B、C、D 点时的动能各是多少?2、绝缘的半径为 R 的光滑圆环,放在竖直平面内,环上套有一个质量为 m,带电量为+q的小环,它们处在水平向右的匀强电场中
2、,电场强度为 E(如图所示),小环从最高点 A由静止开始滑动,当小环通过(1)与大环圆心等高的 B 点与(2)最低点 C 时,大环对它的弹力多大?方向如何?3在方向水平的匀强电场中,绝缘细线的一端连着一个质量为 m 的带电小球,另一端悬挂于 O 点。将小球拿到 A 点(此时细线与电场方向平行)无初速释放,已知小球摆到 B 点时速度为零,此时细线与竖直方向的夹角为 =30,求:(1)小球的平衡位置。(2)小球经过平衡位置时细线对小球的拉力。4. (圆周运动)4如图,一绝缘细圆环半径为 r,环面处于水平面内,场强为 E 的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为q、质量为 m 的小球,可沿圆环做无
3、摩擦的圆周运动。若小球经 A 点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力AOBCE的作用(设地球表面重力加速度为 g) 。则:(1)小球经过 A 点时的速度大小 vA 是多大?(2)当小球运动到与 A 点对称的 B 点时,小球的速度是多大? 圆环对小球的作用力大小是多少?5、如图所示,用长为 l 的绝缘细线拴一个质量为 m、带电量为+q 的小球(可视为质点)后悬挂于 O 点,整个装置处于水平向右的匀强电场中将小球拉至使悬线呈水平的位置 A后,由静止开始将小球释放,小球从 A 点开始向下摆动,当悬线转过 角到达位置 B 时,速度恰好为零求:60(1)B、A 两点的电势差 UBA;(
4、2)电场强度 E;(3)小球到达 B 点时,悬线对小球的拉力 T;(4)小球从 A 运动到 B 点过程中的最大速度 vm 和悬线对小球的最大拉力 Tm6、如图所示,将平行板电容器极板竖直放置,两板间距离 d=0.1m,电势差 U=1000V,一个质量 m=0.2g,带正电 q=107 C 的小球(球大小可忽略不计) ,用 l =0.025m 长的丝线悬于电容器极板间的 O 点现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置 A,然后放开假如小球运动到 O 点正下方 B 点处时,小球突然与线脱开,以后发现小球恰能通过 B 点正下方的 C点(C 点在电场中) 设小球在运动过程中不与板相碰(g 取 10m/s2) ,求:(1)小球到达 B 点的速度大小;(2)B、C 两点间的距离A+q BmvaE