- 匀强电场
- 共1305题
在电场中将电量为4×10-6C带负电的点电荷从A点移到M点,电场力做负功8×10-4J,把该电荷从A点移到N点,电场力做正功4×10-4J,求
①A到M点过程中,电势能的改变量.
②MN两点的电势差UMN.
正确答案
解:(1)将电量为4×10-6C带负电的点电荷从A点移到M点,电场力做负功8×10-4J,电势能增大8×10-4J;
(2)根据电势差公式U=,则有:UAM=
V=200V,
而UAN=V=-100V,
因此有:UMN=UMA+UAN=-UAM+UAN=-(200)-100=-300V.
答:①A到M点过程中,电势能增大8×10-4J;②MN两点的电势差UMN是-300V.
解析
解:(1)将电量为4×10-6C带负电的点电荷从A点移到M点,电场力做负功8×10-4J,电势能增大8×10-4J;
(2)根据电势差公式U=,则有:UAM=
V=200V,
而UAN=V=-100V,
因此有:UMN=UMA+UAN=-UAM+UAN=-(200)-100=-300V.
答:①A到M点过程中,电势能增大8×10-4J;②MN两点的电势差UMN是-300V.
(2015秋•安徽校级月考)如图所示,绝缘水平板面上,相距为L的A、B两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点,C、D是AB连线上的两点,AC=CO=OD=OB=L.一质量为m=0.1kg、电量为q=+1×10-2C的小滑块(可视为质点)以初动能E0=0.5J从C点出发,沿直线AB向D运动,滑动第一次经过O点时的动能为2E0,第一次到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,(设阻力大小恒定,且在小滑块速度为0时无阻力,取g=10m/s2)求:
(1)小滑块与水平板面之间的阻力f
(2)OD两点间的电势差UOD;
(3)小滑块运动的总路程s.
正确答案
解:(1)滑块由C→O的过程,根据动能定理,W电+Wf=2E0-E0;
O→D:W电′+Wf=0-2E0,
又 Wf=f
根据题意 W电=W电′联立解得 f=1N
(2)根据动能定理,对O到D过程有 qUOD-f=0-2E0
解得 UOD=(1-2×2)=-75V
(3)由初始C点至最终停止于O点,根据动能定理有
qUCO-fS=0-E0
又 UCO=-UOD=75V
联立解得总路程 S==1.25m
答:
(1)小滑块与水平板面之间的阻力f是1N.
(2)OD两点间的电势差UOD是-75V.
(3)小滑块运动的总路程s是1.25m.
解析
解:(1)滑块由C→O的过程,根据动能定理,W电+Wf=2E0-E0;
O→D:W电′+Wf=0-2E0,
又 Wf=f
根据题意 W电=W电′联立解得 f=1N
(2)根据动能定理,对O到D过程有 qUOD-f=0-2E0
解得 UOD=(1-2×2)=-75V
(3)由初始C点至最终停止于O点,根据动能定理有
qUCO-fS=0-E0
又 UCO=-UOD=75V
联立解得总路程 S==1.25m
答:
(1)小滑块与水平板面之间的阻力f是1N.
(2)OD两点间的电势差UOD是-75V.
(3)小滑块运动的总路程s是1.25m.
如图所示,足够长的光滑绝缘水,静止放置小球A、B,已知
,现给两小球分别带上电量为+qA,-qB,已知
.为平面上了保持A、B 两球的距离不变,我们可以在A球上施加水平向左的恒力F1,也可在B球施加水平向右的恒力F2.则F1、F2的大小之比
等于( )
正确答案
解析
解:考虑到AB间的库仑力大小相等方向相反令其大小为F,故用隔离法分析当给A球施加向左的恒力F1时,整体的加速度与B球的加速度相同
以B球为研究对象其产生的加速度,所以F1=(mA+mB)aB=
,同理以用F2作用在球上时,隔离A其加速度为
,整体加速度与A球的加速度相同,故
所以:,故ABC错误,D正确.
故选:D.
(2015秋•淮北校级期中)如图所示为某电场中x坐标轴上电场强度随x轴位置变化图象,一带电粒子由坐标原点无处速度释放,在电场力的作用下沿x轴运动到x2处,到x2处速度刚好为零,则关于此过程下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、带电粒子所受的电场力对粒子先做正功,后做负功,动能先增大后减小,粒子在x1处动能最大.故A正确.
B、根据根据牛顿第二定律得:a=,知粒子运动的加速度先减小后反向增大,故B错误.
C、从坐标原点到坐标x2位置,电场强度先减小后增大,则电场线分布先变疏后变密,故C正确.
D、从坐标原点到坐标x2位置,动能的变化量为0,电场力所做的总功为0,在0-x1和x1-x2之间图线与坐标轴所围面积大小相等.故D正确.
本题选错误的,故选:B.
如图所示,一个质量为m、带电量为q的微粒,从a点以初速度v0竖直向上射入图示的匀强电场中.粒子通过b点时的速度为v0,方向水平向右.求电场强度E和a、b两点间的电势差U.
正确答案
解:小球水平方向只受电场力做匀加速直线运动,根据动能定理得:
qUab=
得:a、b两点的电势差为:Uab=.
水平方向上运动的时间与竖直方向上运动的时间是相等的,设运动的时间是t,则根据动量定理得:
竖直方向有-mgt=0-mv0
水平方向有 qEt=mv0-0
所以:qE=mg
得E=
答:电场强度E是,a、b两点间的电势差U是
.
解析
解:小球水平方向只受电场力做匀加速直线运动,根据动能定理得:
qUab=
得:a、b两点的电势差为:Uab=.
水平方向上运动的时间与竖直方向上运动的时间是相等的,设运动的时间是t,则根据动量定理得:
竖直方向有-mgt=0-mv0
水平方向有 qEt=mv0-0
所以:qE=mg
得E=
答:电场强度E是,a、b两点间的电势差U是
.
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