一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中,如图所示,环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动。现使小球由a点静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知,小球在b点时( )
A. | 加速度为零 | B. | 机械能最大 |
C. | 电势能最大 | D. | 动能最大 |
在真空中的光滑绝缘水平面上的O点处,固定一个带正电的小球,所带电荷量为Q,直线MN通过O点,N为OM的中点,OM的距离为d.M点处固定一个带负电的小球,所带电荷量为q,质量为m,如图所示.(静电力常量为k)
(1)求N点处的场强大小和方向;
(2)求无初速释放M处的带电小球q时,带电小球的加速度大小;
(3)若点电荷Q所形成的电场中各点的电势的表达式φ=,其中r为空间某点到点电荷Q的距离.求无初速释放带电小球q后运动到N处时的速度大小v.
空气中的负离子对人的健康极为有益,人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法。如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000 V左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则( )
A. | E= N/C, F=1.6× N |
B. | E= N/C, F=1.6× N |
C. | E= N/C, F="1." 6× N |
D. | E= N/C, F="1." 6× N |
如图所示,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轴上在O点两侧,离O点距离相等的两点。如果是带电荷量为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.P点的电势与Q点的电势相等 |
B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等 |
C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动 |
D.带正电的微粒在O点的电势能为零 |
如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点,aecf平面与电场平行,bedf平面与电场垂直,则下列说法中正确的是()
A. | b、 d两点的电场强度相同 |
B. | a点的电势高于 f点的电势 |
C. | 点电荷 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功 |
D. | 将点电荷 从球面上 a点移动到 c点的电势能变化量一定最大 |
两个带等量正电的点电荷,电量分别为q,固定在图中a、b两点,ab=L,MN为ab连线的中垂线,交直线ab于O点,A为MN上的一点,OA=.取无限远处的电势为零.一带负电的试探电荷q,仅在静电力作用下运动,则:
A.若q从A点由静止释放,其在由A点向O点运动的过程中,加速度先增大后减小 |
B.若q从A点由静止释放,其将以O点为对称中心做往复运动 |
C.q由A点向O点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐增大 |
D.若在A点给q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动 |
如图所示,在匀强电场中取一点O作为圆心,以R="10" cm为半径在竖直面内作一个圆,圆面与匀强电场的电场线平行(电场线未画出)。在O点固定一个电量为C的带负电的点电荷Q。现将一个质量m="3" g,电荷量q=C的带正电小球,放置在圆周上与圆心在同一水平线上的a点时,恰好能静止。若用另一个外力将小球从a点缓慢地移到圆周的最高点b,求这个外力所做的功。(,静电力恒量)
一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则
A.U变大,E不变 | B.E变大,W变大 |
C.U变小,W不变 | D.U不变,W不变 |
如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周最低点.现有一质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑.已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2.求:
(1)小球滑至c点时的速度的大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若以C点做为参考点(零电势点),试确定A点的电势.
如图所示x轴上各点的电场强度如图所示,场强方向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正。一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴正方向运动,点电荷到达x2位置速度第一次为零,在x3位置第二次速度为零,不计粒子的重力.下列说法正确的是
A.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,速度先均匀减小再均匀增大,然后减小再增大 |
B.点电荷从O点运动到x2,再运动到x3的过程中,加速度先减小再增大,然后保持不变 |
C.O点与x2和O点与x3电势差 |
D.点电荷在x2、x3位置的电势能最大 |
如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离均为0.5cm,其中BB'为零势能面.一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA′方向以初动能Ek自图中的P点进入电场,刚好从C′点离开电场.已知PA′=2cm.粒子的重力忽略不计.下列说法中正确的是( )
A.该粒子通过等势面BB'时的动能是1.25Ek |
B.该粒子到达C′点时的动能是2Ek |
C.该粒子在P点时的电势能是Ek |
D.该粒子到达C′点时的电势能是-0.5Ek |
如图所示,长为2L的平板绝缘小车放在光滑水平面上,小车两端固定两个绝缘的带电小球A和B。A、B所带电荷量分别为+2q和 3q.小车(包括带电小球A、B)的总质量为m。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时虚线MN位于小车正中间。若视带电小球为质点,在虚线MN、PQ间加上方向水平向右、场强大小为E的匀强电场后,小车开始运动。试求:
(1)小车向右运动的最大距离;
(2)此过程中小球B电势能的变化量;
(3)小球A从开始运动至刚离开电场所用的时间。
如图所示,竖直平面内光滑圆弧形管道OMC半径为R,它与水平管道CD恰好相切。水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于圆周最低点,CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷,各自所带电荷量为q。现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(小球直径略小于管道内径)由圆弧形管道的最高点M处静止释放,不计+Q对原电场的影响以及带电荷量的损失,取无穷远处为零电势,静电力常量为k,重力加速度为g,则
A.D点的电场强度大于C点
B.D点的电势大于C点
C.小球在管道中运动时,机械能不守恒
D.小球运动到圆弧形管道最低点C处时的电场力大小为
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 |