热门试卷

解：根据WAB=qUAB得，A、B两点间的电势差为：．

因为该电场为点电荷的电场，B、C两点的电场强度大小相等，则B、C两点的电势相等，则BC间的电势差为0，

则电荷从B到C电场力做功为：WBC=qUBC=0．

答：A、B两点间的电势差为25V，电场力做功为0．

解：（1）根据C处场强方向，可以判断QA、QB在C处场强如图．

所以QA带负电，QB带正电

（2）由几何关系得EB=12N/C

根据

求得：

答：（1）QA带负电，QB带正电

（2）QB所带电荷量为．

解：（1）AB间的电势差：==200V　

        AC间的电势差：===-100V

　　（2）由UAB=φA-φB可得：φA=UAB=200V　　由UAC=φA-φC　可得：φC=φA-UAC=200+100=300V

　　　　　两点的电势能为：EPA=qφA=2×10-7×200=4×10-5J　

　　　　　　　　　　　　　EPB=qφA=2×10-7×300=6×10-5J　

　　　　　答：（1）AB、AC间的电势差分别是200V，-100V

　　　　　（2）A、C两点电势分别为200V，300V，电势能分别为4×10-5J，6×10-5J

解：物块从P到B的过程，由动能定理得

  qEh-μmgh=

又 E=，代入解得 vB=

物块离开平台后做匀变速曲线运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=，可得：

下落时间 t=

落地时竖直分速度大小 vy=

在水平方向上，由牛顿第二定律得 qE=ma，得 a=

落地时水平分速度大小 vx=vB+at=2

故物块落到水平地面上时的速度大小 v==

速度与水平方向的夹角正切 tanα==，得 α=arctan

答：物块落到水平地面上时的速度大小是，速度与水平方向的夹角是arctan．

解：（1）球A的带电量为 q1=QA．设球壳B内外表面带电量分别为q2和q3．由高斯定理和电荷守恒可知：

球壳B内表面的带电量 q2=-QA=-3×10-8C

球壳B外表面的带电量 q3=QA+QB=5×10-8C

由电势的叠加得，球A和球壳B的电势分别为

  UA=++=5.6×103V

  UB==4.5×103V

（2）导体接地，电势为零．球壳B接地后，外表面电荷与从大地流入的负电荷中和，电量为零．球壳内表面带电保持不

变，为-QA，（图b）．

断开球壳B的接地后，再将球A接地，此时球A电势为零．电势变化将引起电荷重新分布，以保持导体静电平衡．设此时球A带电qA．

根据静电平衡时导体电荷分布规律，可知球壳B内表面感应电荷电量为-qA，外表面电量为qA-QA．

此时球A的电势可表示为

  UA=++=0

由UA=0可解出球A所带的电荷 qA=2.12×10-8C

球壳B内表面感应电荷电量为-qA=-2.12×10-8C，外表面电量为qA-QA=0.88×10-8C．

再由带电球面电势的叠加，可求出三部分在球壳B激发的电势之和为

   UB=++=-7.92×102V

答：

（1）球壳B内、外表面上所带的电荷分别为-3×10-8C和5×10-8C，球A和球壳B的电势分别为5.6×103V和4.5×103V．

（2）金属球A的电荷为2.12×10-8C，球壳B内、外表面上所带的电荷分别为-2.12×10-8C，0.88×10-8C．球A和球壳B的电势分别为0和-7.92×102V．

解：（1）负电荷从A运动到B电场力做正功，沿AB方向运动，受到的电场力沿AB方向，故场强沿BA方向，如图

（2）负电荷受力方向与场强方向相反，故场强方向沿BA方向

（3）电场力做正功，电势能减小，变化量为：

（4）根据动能定理可得：W=

（5）AB间的电势差为：

（6）φA=0，UAB=φA-φB，故φB=2V

EAP=qφA=0

（7）场强为：，方向沿BA方向

答：（1）在图中画出该电荷的运动方向及受到电场力的方向如图；

（2）在图中画出电场线方向如图；

（3）该电荷的电势能变化量为2×10-6J；

（4）电场力对该电荷做的功为2×10-6J；

（5）A、B间的电势差为-2V；

（6）若A点电势为零，B点电势为2V，该电荷在A，B两点的电势能分别为0，-2×10-6J；

（7）该电场的场强大小为10V/m和方向由B指向A．

解：（1）P点的场强的大小为：

E===5000N/C，

该电荷从P点移动到参考点（零电势点）时，电场力做了8×10-7J的负功，

根据UAB==φA-φB

知φP===-200V；

（2）若把带电量为2×10-9C的负电荷从电场中的电势为100V的Q点移到P点，电场力对该电荷做的功

W=UQPq=（100-（-200））×2×10-9=6×10-7J

答：（1）P点的场强为5000N/C，电势为-200V

（2）若把带电量为2×10-9C的负电荷从电场中的电势为100V的Q点移到P点，电场力对该电荷做的功为6×10-7J．

解：（1）对B球受力分析，受到重力mg、斜面的支持力N以及A对B的静电力F，如图所示：

（2）B球处于静止状态，根据平衡条件得：F=mgtanθ=

（3）根据库仑定律得AB之间库仑力为F=

解得：

答：（1）带电小球B的受力示意图，如图所示．

（2）小球B所受的静电力大小为0.01N；

（3）小球B带电量为2.25×10-5C．

解：（1）由题意可知，把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功为：

W1=4.8×10-8J；

则AB间的电势差为：

UAB===-240V

由B点移到C点克服电场力做功为：

W2=4.8×10-8J，

则BC间的电势差为：

UBC===240V

（2）若取B点的电势为零，因为 UAB=φA-φB，故φA=-240V

UBC=φB-φC

故φC=-240V

（3）由上知，A、C两点的电势相等，所以直线AC是等势线，电场方向垂直于等势线，沿着电场线电势降低，所以电场方向是过B点垂直于AC向上．

答：（1）A、B电势差是-240V，B、C间的电势差是240V．

（2）A、C两点的电势都是-240V．

（3）过B点的电场线垂直于AC向上如图．