热门试卷

解：金属棒中感应电动势的大小为：

  E=BR=BR=BR =BR2ω

所以AB两端的电势差大小为BR2ω．

答：AB两端的电势差大小为BR2ω．

解：（1）由于将正电荷从A移到B时电场力做正功，电势能减小，

故有A、B间电势关系为：φA＞φB，

将电荷q从A移到C电场力所做的总功为：

WAC=WAB+WBC=1.5×10-7 J+（-4.0×10-7J）=-2.5×10-7J，

即将电荷q从A移到C电场力做负功，电势能增加，所以有：φC＞φA，

综上所述得A、B、C三点电势的关系是：φC＞φA＞φB．

（2）由W=qU得A、B间，B、C间，A、C间的电势差各为：

UAB==1.5×10-7 J/2×10-9C=75（V），

UBC==-4.0×10-7J/2×10-9C=-200（V），

UAC==-2.5×10-7J/2×10-9C=-125（V）

答：（1）A、B、C三点电势高低情况为φC＞φA＞φB．

（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各为75V、-200V、-125V．

解：（1）由静电力做功与电势能的关系可知：

又φB=40V，UAB=φA-φB，UBC=φB-φC

联立解得φA=190V  φC=-185V

（2）由电势差的定义可知UAC=φA-φB=375V

答：（1）A、C两点的电势φA和φC分别为190V，-185V

（2）A、C两点的电势差UAC为375V

解：（1）小球开始做匀速圆周运动，故有：mg=qE，

当电压增大到原来的4倍，故两极板间的电场强度变为：E′=4E，

在C点绳的拉力为0时，小球做圆周运动的速度最小：

 qE′-mg=m，

解得：vC=

根据动量定理得：I=mvC=m．

（2）由C到D，依据动能定理可得：

 qE′•2l-mg•2l=-mvC2，

解得：vD=

小球运动过程中细绳所受的最大拉力在D位置，此时绳的拉力和重力提供向心力，由牛顿第二定律可得：

  T+mg-qE′=m

解得：T=18mg．

答：

（1）要是小球从C点开始在竖直平面内做圆周运动，开始至少要给小球m的冲量．

（2）在运动过程中细线所受的最大拉力是18mg．

解：（1）小球P静止，受力平衡，则有：mgsinθ=k

解得 Q=

（2）小球P从N点运动到O处，根据动能定理得：

  mgsinθ+qUNO=0

解得 UNO=

则电势差 UON=-UNO=-

答：

（1）小球W的电荷量Q是．

（2）场源电荷W在O，N两点间的电势差UON为-．

解：若电子在离开电场前到达B点，如图乙所示，则：

d=v0t≤s　

L=at2=t2　

解得d=　

此时电场力做功为W=FL=eEL　

若电子在离开电场后到达B点，如图丙所示，则

s＜d≤2s　

s=v0t　

h=at2=•t2　

tan θ===

tan θ=　

解得d=+　

此时电场力做功为W=Fh=eE•=．

答：电场对电子所做的功可能为eEL或

解：（1）点电荷q1从A点移到B点，有：

W1=q1UAB…①

代入数据解得：UAB=-300V

点电荷q2从A点移到C点，有：

W2=q2UAC…②

代入数据解得：UAC=-300V

由UAB=UAC可知B、C两点电势相等，过A作AD垂直于BC，如图所示，

所以电场方向是由D指向A．由匀强电场中场强和电势的关系有：

UAC=ELsin60°…③

解得：E=2×104V/m

（2）微粒在B点时的速度方向与电场方向垂直，故微粒从B点到A点是做类平抛运动，设微粒在B点时的速度大小为v0，经时间t运动到A点，微粒加速度大小为a

在BC方向上：Lcos60°=v0t…④

在DA方向上：…⑤

又有：qE=ma…⑥

对微粒从B点到A点，由动能定理有：

…⑦

由④～⑦并代入数据可得：EKA=9.75×10-6J．

答：（1）匀强电场的场强大小为2×104V/m，方向由D指向A．

（2）该微粒通过A点时的动能为9.75×10-6J．