在电场强度为E=100N/C,方向水平向右的匀强电场中,用一根长为L=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=2×10-5kg的电量为q=+2×10-6C带电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中(g=10m/s2)。
求:
(1)电场力对小球作多少功? 小球的电势能如何变化?
(2)A、B两位置的电势差多少?
(3)小球到达B点时的速度多大?
(4)在最低点时绝缘杆对小球的作用力?
求:
(1)电场力对小球作多少功? 小球的电势能如何变化?
(2)A、B两位置的电势差多少?
(3)小球到达B点时的速度多大?
(4)在最低点时绝缘杆对小球的作用力?
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更新时间:2020-11-19 09:41:34
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适中
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名校
【推荐1】如图甲所示,倾角为θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一个带负电、电量为Q=2.0×10-4C的小球A。将一可视为质点的带电小球B从斜杆的底端a点(与A靠得很近,但未接触)静止释放,小球沿斜面向上滑动过程中速度v随位移s的变化图象如图乙所示。已知重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9×109N·m2/C2。求:
(1)小球B的荷质比
;
(2)小球B在b点时速度到达最大,a、b两点的电势差Uab。
(1)小球B的荷质比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9da659de03afffb155aaa89e6d1f7e70.png)
(2)小球B在b点时速度到达最大,a、b两点的电势差Uab。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在平行于纸面的匀强电场中,A、B、C三点构成一个直角三角形中,
,边长
。把电荷量
的点电荷由A点移到B点,静电力做功
,再由B点移到C点,电荷克服静电力做功
,取B点的电势为零。求:
(1)A、C两点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f3018c687427b6257767eda4a8c6612.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e8bc6a36dfca16ef7482701790bc7ce9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b7f17713e596ad0cfd36b9b7b3d07ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b7f17713e596ad0cfd36b9b7b3d07ee.png)
(1)A、C两点的电势;
(2)匀强电场的电场强度。
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适中
(0.65)
【推荐1】真空中有一匀强电场,A、B是匀强电场中一条电场线上的两点,A、B 间距离d=20cm,若将一个电荷量q1=2.0×10-9C 的带正电的粒子放在A 点,具有Ep1=−4.0×10-7J 的电势能,若将一个电荷量q2=−3.0×10-9C的带负电的粒子放在B 点,具有Ep2=9.0×10-7J 的电势能,求:
(1)A、B 两点的电势;
(2)匀强电场的场强;
(3)若将一个质量m=8×10-11kg、电荷量q3=1.0×10-9C 的带电粒子从A 点由静止释放,仅在电场力作用下运动到B 点,求电场力对带电粒子做的功以及带电粒子在B 点的速度。
(1)A、B 两点的电势;
(2)匀强电场的场强;
(3)若将一个质量m=8×10-11kg、电荷量q3=1.0×10-9C 的带电粒子从A 点由静止释放,仅在电场力作用下运动到B 点,求电场力对带电粒子做的功以及带电粒子在B 点的速度。
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(0.65)
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【推荐2】如图所示,AB=BC=2cm的等腰直角△ABC平行于匀强电场中。将电荷量为8×10-6C的试探电荷从电场中的A点移到B点,静电力做了-1.6×10-5J的功。再从B点移到C点,静电力做了1.6×10-5J的功。令B点电势为零。求:
(1)电势差UAB和A点电势φA;
(2)该试探电荷放在A点时具有的电势能EPA;
(3)请在图中画出过B点的电场线及其方向;
(4)计算该匀强电场的场强大小E。
(1)电势差UAB和A点电势φA;
(2)该试探电荷放在A点时具有的电势能EPA;
(3)请在图中画出过B点的电场线及其方向;
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(0.65)
【推荐1】“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动,两端各固定一个金属小球A、B,其中A球质量为m,带负电,电量为q,B球的质量为
m,B球开始不带电,整个装置处于竖直向下的匀强电场中,电场强度为
。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放:
(1)当“∟”形杆转动的角速度达到最大时,OB杆转过的角度为多少?
(2)若使小球B也带上负电,仍将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放,OB杆顺时针转过的最大角度为90°,则小球B带的电量为多少?转动过程系统电势能的最大增加值为多少?
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(1)当“∟”形杆转动的角速度达到最大时,OB杆转过的角度为多少?
(2)若使小球B也带上负电,仍将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放,OB杆顺时针转过的最大角度为90°,则小球B带的电量为多少?转动过程系统电势能的最大增加值为多少?
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解题方法
【推荐2】如图,ABC为绝缘轨道,AB部分是半径
的光滑半圆轨道,P是半圆轨道的中点,BC部分水平,整个轨道处于
的水平向左的匀强电场中,有一小滑块质量
,带电量
,它与BC间的动摩擦因数
,g取
,求:
(1)要使小滑块能运动到A点,滑块应在BC轨道上离B多远处静止释放?
(2)在上述情况中,小滑块通过P点时,对轨道的压力大小为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/b3eafedf-c678-4efc-a999-8e1deacdbbcf.png?resizew=163)
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(1)要使小滑块能运动到A点,滑块应在BC轨道上离B多远处静止释放?
(2)在上述情况中,小滑块通过P点时,对轨道的压力大小为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/28/b3eafedf-c678-4efc-a999-8e1deacdbbcf.png?resizew=163)
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,长为L的轻质细绳上端固定在O点,下端连接一个质量为m的可视为质点的带电小球,小球静止在水平向左的匀强电场中的A点,绳与竖直方向的夹角θ=37°。此匀强电场的空间足够大,且场强为E。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。
(1)请判断小球的电性,并求出所带电荷量的大小q;
(2)如将小球拉到O点正右方C点(OC=L)后静止释放,求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F;
(3)O点正下方B点固定着锋利刀片,小球运动到最低点时细绳突然断了,求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方时速度的大小。
(1)请判断小球的电性,并求出所带电荷量的大小q;
(2)如将小球拉到O点正右方C点(OC=L)后静止释放,求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F;
(3)O点正下方B点固定着锋利刀片,小球运动到最低点时细绳突然断了,求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方时速度的大小。
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