如图所示,两个绝缘斜面与绝缘水平面的夹角均为α=450,水平面长d,斜面足够长,空间存在与水平方向成450的匀强电场E,已知,一质量为m、电荷量为q的带正电小物块,从右斜面上高为d的A点由静止释放,不计摩擦及物块转弯时损失的能量。小物块在B点的重力势能和电势能均取值为零.试求:
(1)小物块下滑至C点时的速度大小.
(2)在AB之间,小物块重力势能与动能相等点的位置高度h1.
(3)除B点外,小物块重力势能与电势能相等点的位置高度h2.
(10分)匀强电场中,将一电量为的负电荷由A移到B,其电势能增加了0.1J,A、B两点间距离为d=0.02m,两点连线与电场方向成60°角。求:
(1)由A移到B过程中,电场力所做的功WAB
(2)A、B两点间的电势差UAB
(3)该电场的电场强度E的大小
如图所示的匀强电场中有a、b、c三点,ab与场强方向平行,bc与场强方向成60°,ab=4cm,bc=10cm,将一个带电量为+2×10-8C的电荷从a移到b时,电场力做功4×10-6J,求:
(1)a、b两点的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)a、c两点的电势差。
一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小.
(12分)一个不带电的金属板,表面有很薄的光滑绝缘层,与水平方向成θ角放置.金属板上B、C两点间的距离为L,在金属板上方的A点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,金属板处在+Q的电场中.已知A、B、C三点在同一竖直平面内,且AB水平,AC竖直,如图所示.将一个带电荷量为+q(q Q,q对原电场无影响)可看做点电荷的小球,从B点无初速释放,如果小球质量为m,下滑过程中带电荷量不变,求:
(1)小球在B点的加速度;
(2)下滑到C点时的速度.
如图所示,一根长L=1.5 m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E = 1.0×105 N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q = +4.5×10-6 C;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q= +1.0×10一6 C,质量m = 1.0×10一2 kg.现将小球从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量k = 9.0×109 N·m2/C2,取g=l0 m/s2)
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,距M端的高度h1为多大?
(3)小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.6l m时,速度为
v=1.0 m/s,求此过程中小球B的电势能改变了多少?
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在电场中把一个电荷量为-2×10-9C的带电粒子从A点移到B点,静电力做功为-1.5×10-7J,再把该粒子从B点移到C点,静电力做功为4×10-7J.
(1)求A.B间,B.C间,A.C间的电势差
(2)若规定A点为零势能点,求该粒子在C点的电势能
将电量q1=+1.0×10-8C的点电荷,在A点时所受电场力大小是2.0×10-5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时,需克服电场力做功2.0×10-6J.求:
(1)A点处的电场强度的大小.
(2)电势差UAO.
(3)若将q1换成q2=-2.0×10-8C的点电荷,求q2从O点移动到A点过程中q2所受电场力所做的功.
在如图所示的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x="0.20" m,已知AB连线与电场线夹角为=60°,今把一电荷量C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为N,方向水平向左。求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;
(3)若A点为零电势点,B点电势为多少。
如图 所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.问:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多大?
(3)匀强电场的场强为多大?
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。
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g,求:
C、O间的电势差UCO;
O点处的电场强度E的大小;
小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。
有一带负电的小球,其带电荷量.如图14所示,开始时静止在场强的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h =" 4" cm,与A板距离H =" 36" cm,小球的重力忽略不计.在电场力作用下小球向左运动,与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍,已知k = 7/8,碰撞过程中小球的机械能没有损失.
设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零,则小球在P点时的电势能为多少?
小球第一次被弹回到达最右端时距S板的距离为多少?
小球经过多少次碰撞后,才能抵达A板?(已知=0.058)
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q,其动能与电势能之和为-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求:
(1)粒子的运动区间;
(2)粒子的运动周期。
把一带电量为的试探电荷放在电场中的A点,具有的电势能,放在电场中的B点,具有的电势能。
求:(1)A、B两点的电势和
(2)A、B两点间的差
(3)把的试探电荷从A点移到B点,电场力对电荷做了多少功?该试探电荷的电势能改变多少?