如图,电荷+q均匀分布在半球面上,球面的半径为R,CD为通过半球顶点C与球心O的轴线。P、Q为CD轴上关于O点对称的两点。若已知带电荷量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是( )
A.O点的电场强度为零 |
B.P点的电场强度与Q点的电场强度大小相等 |
C.将正电荷从P点移动到Q点电势能不断减小 |
D.在P点由静止释放带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动 |
如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q为质点先后通过电场时轨迹上的两个点,由此可知( )
三个等势面中,a的电势最高
B.质点在Q点时,加速度较大
C.质点通过P点时动能较大
D.质点通过Q时电势能较小
如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。则
A.场强Ea>Eb,Eb>Ec |
B.电势a>b,c>b |
C.沿cba路径移动质子与电子,电荷的电势能改变是一样的 |
D.沿bc方向直线射入的电子有可能做曲线运动 |
一质量为m=6kg带电量为q= -0.1C的小球P自动摩擦因数u=0.5倾角θ=53°的粗糙斜面顶端由静止开始滑下,斜面高h=6.0m,,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200N/C,忽略小球在连接处的能量损失,当小球运动到水平面时,立即撤去电场。水平面上放一静止的不带电的质量也为m的1/4圆槽Q,圆槽光滑且可沿水平面自由滑动,圆槽的半径R=3m,如图所示。(sin53°="0.8" ,cos53°="0.6" ,g=10m/s2。)
(1)在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加多少?
(2)小球P运动到水平面时的速度大小。
(3)试判断小球P能否冲出圆槽Q。
为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04 m2的金属板,间距L=0.05 m,当连接到U=2500 V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒所带电荷量q=+1.0×10-17 C,质量m=2.0×10-15 kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.求闭合开关后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电量为+q的物体以某一初速度沿电场的反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8Eq/m,物体运动距离S时速度减小为零。则物体的电势能 了 ,机械能 了 。
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度 υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(2)电场力做的功为多大?到达PS界面时离D点多远?
(3)大致画出带点粒子的运动轨迹
(4)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.
如图所示为一半径为R的均匀带电细环,其上单位长度带电量为η,取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到原点O的距离为x,以无限远处为零电势点,P点的电势为。则下面给出的四个表达式中只有一个是合理的,这个合理的表达式是(式中k为静电力常量)( )
A. | B. |
C. | D. |
如图所示,真空中有A、B两个等量异种点电荷,O、M、N是AB连线的垂线上的三个点,且AO>OB,A带负电荷,B带正电荷,一试探电荷仅受电场力作用,试探电荷从M运动到N的轨迹如图中实线所示.下列判断中正确的是
A.此试探电荷可能带负电
B.此试探电荷一定带正电
C.两点电势ΦM小于ΦN
D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能
如图,一对平行金属板水平放置,板间距为,上极板始终接地。长度为、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为。当两板间电压为时,杆静止在与竖直方向夹角的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕、顺时针旋转至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:
(1)绝缘杆所受的重力;
(2)两板旋转后板间电压。
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能与时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求与。
一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为轴,起始点为坐标原点,其电势能与位移的关系如图所示,下列图象中合理的是()
A. |
粒子所处位置电势与位移关系 |
B. |
粒子动能与位移关系 |
C. |
粒子速度与位移关系 |
D. |
粒子加速度与位移关系 |
如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处。A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是(以无穷远处为电势零点)
A.A、B、C、D四点的电场强度相同,电势也相同
B.A、B、C、D四点的电场强度不同,但电势相同
C.将一带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能先增大后减小
D.位于过O点垂直于纸面的直线上,各点的电场强度为零,电势也为零
真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示,以下判断正确的是( )
A.x=2a处的电势一定为零 |
B.点电荷M、N一定为同种电荷 |
C.点电荷M、N一定为异种电荷 |
D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1 |