如图所示匀强电场中,有a、b、c三点,ab长L,bc长2.4L,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q的正电荷从a移到b电场力做功为W,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)该电荷从b移到c,电场力做功;
(3)a、c两点的电势差。
(1)匀强电场的场强大小;
(2)该电荷从b移到c,电场力做功;
(3)a、c两点的电势差。
更新时间:2021-11-13 23:00:06
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【推荐1】类比法经常用到科学研究中。科学家在探索未知领域的规律时,常常将在未知新领域实验中得到的测量结果和实验现象与已知的物理规律作类比,从而推测出未知领域可能存在的规律。然后再通过实验进行检验,以确定类比得到的结论是否正确。经典物理告诉我们,若规定相距无穷远时引力势能为0,则两个质点间引力势能的表达式为,其中G为引力常量,m1、m2为两个质点的质量,r为两个质点间的距离。
(1)把电荷之间相互作用的力及电势能与万有引力及引力势能作类比,我们可以联想到电荷之间相互作用的力及电势能的规律。在真空中有带电荷量分别为+q1和-q2的两个点电荷,若取它们相距无穷远时电势能为零,已知静电力常量为k,请写出当它们之间的距离为r时相互作用的电势能的表达式。
(2)科学家在研究顶夸克性质的过程中,发现了正反顶夸克之间的强相互作用势能也有与引力势能类似的规律,根据实验测定,正反顶夸克之间的强相互作用势能可表示为,其中A是已知数值为正的常量,r为正反顶夸克间的距离。请根据上述信息,推测正反顶夸克之间强相互作用力大小的表达式(用A和r表示)。
(3)如果正反顶夸克在彼此间相互作用下绕它们连线的中点做稳定的匀速圆周运动,若正反顶夸克系统做匀速圆周运动的周期比正反顶夸克本身的寿命小得多,则一对正反顶夸克可视为一个处于“束缚状态”的系统。已知正反顶夸克质量都是m(不考虑相对论效应),根据玻尔理论,如果正反顶夸克粒子系统处于束缚态,正反顶夸克粒子系统必须像氢原子一样满足的量子化条件为:式中n称为量子数,可取整数值1,2,3,,h为普朗克常量,rn为系统处于量子数为n的状态时正反顶夸克之间的距离,vn是系统处于该状态时正反顶夸克做圆周运动的速率。若实验测得正反顶夸克的寿命为τ=0.40×10-24s,并且已知组合常数,其中A为(2)中的常数。根据已知条件在以上模型中通过计算判断,正反顶夸克能否构成一个处在束缚状态的系统?
(1)把电荷之间相互作用的力及电势能与万有引力及引力势能作类比,我们可以联想到电荷之间相互作用的力及电势能的规律。在真空中有带电荷量分别为+q1和-q2的两个点电荷,若取它们相距无穷远时电势能为零,已知静电力常量为k,请写出当它们之间的距离为r时相互作用的电势能的表达式。
(2)科学家在研究顶夸克性质的过程中,发现了正反顶夸克之间的强相互作用势能也有与引力势能类似的规律,根据实验测定,正反顶夸克之间的强相互作用势能可表示为,其中A是已知数值为正的常量,r为正反顶夸克间的距离。请根据上述信息,推测正反顶夸克之间强相互作用力大小的表达式(用A和r表示)。
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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;
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【推荐1】如图所示,虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且等距的等势面,一电子经过O时的动能为,从O到C的过程中克服电场力所做的功为,电子运动轨迹如图中实线所示,已知等势面A的电势为,电子经过等势面C时的速率为v,求
(1)等势面B上的电势;
(2)该电子经过等势面C时的电势能;
(3)该电子经过等势面A时速度的大小。
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【推荐2】如图所示,在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=4.0×10-3kg的带电小球,用绝缘轻细线悬挂起来,静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80,不计空气阻力的作用。
(1)求小球所带的电荷量及电性;
(2)若细线长l=1m,则该静止点A与悬点的正下方B点之间的电势差UAB为多少?
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(2)若细线长l=1m,则该静止点A与悬点的正下方B点之间的电势差UAB为多少?
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