四川省07年理综试题真题物理部分(4)

四川省07年理综试题真题物理部分

R 3r ⑦ 4

根据闭合电路欧姆定律，有

I＝E/R ⑧

由⑤～⑧解得

v 3mgr ⑨ 4B1B2L1L2

24．(19分)

如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷

－－量Q=+4.5×106C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q=+1.0×106C，质量

－m=1.0×102kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。(静电力常量k=9.0 ×109N·m2/C2．取g=10m/s2)

(1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大?

(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为

v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少?

解：

（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方

向运动，由牛顿第二定律得

Qq qEsin ma ① 2L

kQqqEsin 解得a g 2 ② mLmmg k

代入数据解得：a=3.2m/s2 ③

(2)小球B速度最大时合力为零，即

kQq qEsin mg ④ 2h1

解得h1 kQq ⑤ mg qEsin

代入数据解得h1=0.9m ⑥

(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有

W1 W2 W3 1mv2 ⑦ 2

W1＝mg（L-h2） ⑧

W2=-qE(L-h2)sinθ ⑨ 解得W3

1mv2 mg(L h2) qE(L h2)sin ⑩

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