以下是一些高中物理靜電場(chǎng)的高考題:
1. 選擇題(2010年全國卷I,15題):一個(gè)帶電粒子在靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)它做正功,則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生變化的是( )
A. 速度變大
B. 速度變小
C. 速度方向變化
D. 靜止釋放后,運(yùn)動(dòng)方向先變后不變
2. 填空題(2016年全國卷I,14題):一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子以初速度v 0 從A點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿著一個(gè)圓弧由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其軌跡如圖中虛線所示,其中AB是圓弧的一段直徑,且AB與豎直方向的夾角為θ,則此帶電粒子一定帶______電(填“正”或“負(fù)”),電勢(shì)能的變化量為______。
3. 解答題(2019年全國卷II,18題):在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2,其中Q1的電量保持不變。另一個(gè)電荷量為q(q<Q1)的帶正電的粒子從x軸上的A點(diǎn)沿x軸正方向以初速度v開始運(yùn)動(dòng)。粒子只受電場(chǎng)力作用,經(jīng)過一段時(shí)間后,速度變?yōu)榱恪T诖诉^程中,下列說法正確的是( )
A. 電荷量為q的粒子一定在Q1、Q2連線上且靠近Q2一側(cè)的某點(diǎn)處停下
B. 電荷量為q的粒子一定在Q1、Q2連線的中垂線上且靠近Q2一側(cè)的某點(diǎn)處停下
C. 電荷量為q的粒子一定在Q1、Q2連線的中垂線上且靠近Q1一側(cè)的某點(diǎn)處停下
D. 若將A點(diǎn)的電勢(shì)降低一些,電荷量為q的粒子一定能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
以上題目均涉及靜電場(chǎng)的基本知識(shí)和應(yīng)用,有助于理解和掌握靜電場(chǎng)的知識(shí)。
題目:
一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子以速度v0垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知該粒子在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),求該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。
分析:
根據(jù)題意,帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明粒子受到的電場(chǎng)力與重力平衡,即電場(chǎng)力方向豎直向上。因此,我們可以根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡來求解電場(chǎng)強(qiáng)度。
解答:
根據(jù)題意,帶電粒子在電場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),說明粒子受到的電場(chǎng)力與重力平衡,即電場(chǎng)力大小為Eq = mg,方向豎直向上。因此,我們可以根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡來求解電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
假設(shè)粒子從A點(diǎn)射入電場(chǎng),從B點(diǎn)射出電場(chǎng),已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為d。由于粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t = d/v0。
根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,可得到:Eq = mg,Eqd = m(v0)^2/2g,聯(lián)立以上兩式可得:E = (v0^2/2gd) g = (v0^2/2d) g。
由于粒子受到的電場(chǎng)力方向豎直向上,因此電場(chǎng)強(qiáng)度方向也豎直向上。
綜上所述,該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E = (v0^2/2d) g,方向豎直向上。
希望這個(gè)例子可以幫助你理解靜電場(chǎng)的基本概念和計(jì)算方法。