如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=L/4,O为AB的中点,一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以出动能从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面间的滑动摩擦因数;
(2)Ob两点间的电势差;
光滑水平面上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放,小物块带电荷量q=2C,其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),则以下分析正确的是
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/m
B.由C点到A点物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点,电势逐渐升高
D.B、A两点间的电势差为UBA=8.25V
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,a、b、c、d为某匀强电场中的四个点,且ab∥cd、ab⊥bc,bc=cd=2ab=2l,电场线与四边形所在平面平行。已知φa=20V,φb=24V,φd=8V。一个质子经过b点的速度大小为v0,方向与bc夹角为45°,一段时间后经过c点,e为质子的电量,不计质子的重力,则( )
A.c点电势为14V |
B.质子从b运动到c所用的时间为 |
C.场强的方向由a指向c |
D.质子从b运动到c电场力做功为12eV |
如图所示,M、N是水平放置的一对正对平行金属板,其中M板中央有一小孔O,板间存在竖直向上的匀强电场,AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆,在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球(小球直径略小于孔),每个小球带电荷量为q,质量为m,相邻小球间的距离为L,小球可视为质点,不考虑带电小球之间的库仑力.现将最下端的小球置于O处,然后将AB由静止释放,AB在运动过程中始终保持竖直,经观察发现,在第二个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中,AB做匀速直线运动.已知MN两板间距大于细杆长度.
(1)求两板间电场强度的大小;
(2)求上述匀速运动过程中速度大小;
(3)若AB以初动能EkO从O处开始向下运动,恰好能使第10个小球过O点,求EkO的大小.
如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×l0-5C、qC=+2.0×l0-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的拉力F,使A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,拉力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去拉力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2。求:
(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)拉力F对A物块做的总功。
如图所示,竖直平面内光滑圆弧形管道MC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.小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为
如图,绝缘水平面上固定着两个始终能视为点电荷的电荷+Q1和-Q2,其电荷量Q1>Q 2 , P是它们连线上Q2右侧距Q2足够近的一点。把另一带正电小滑块从P点沿两电荷连线所在直线向Q2右侧移到无穷远处,则在滑块向右的整个运动过程中( )
A.滑块所受的电场力一定是先减小后增大再减小 |
B.滑块所经过的各处电势一定是先降后升再降 |
C.滑块的电势能一定是先减小后增大 |
D.滑块的电势能一定是先增大后减小 |
空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.O点的电势最低 |
B.点的电势最高 |
C.和两点的电势相等 |
D.和两点的电势相等 |
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,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点的电势高于Q点的电势 |
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,质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连,置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v匀速竖直上升.当小木球运动到A点时细线突然断开,小木球运动到B点时速度为零,重力加速度为g,则( )
A.小木球的速度为零时,金属小球的速度大小为
B.小木球从点A到点B的过程中,A、B组成的系统,机械能在增加
C.A、B两点之间的电势差为
D.小木球从点A到点B的过程中,小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量,而电场力对金属小球所做的功等于金属小球的机械能增加量
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 |
两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为2C,质量为1 kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )
A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E="1" V/m
B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大
C.由C点到A点电势逐渐升高
D.A、B两点间的电势差=5V