如图所示,倾角为θ的足够长光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,它们的总质量为m,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时速度恰好减为0。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)线框做匀速运动时的速度v;
(2)电场强度E的大小;
(3)足够长时间后小球到达的最低点与电场上边界的距离x。
如图所示,在竖直向下的匀强电场中,一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来、已知轨道是光滑而又绝缘的,且小球的重力是它所受的电场力2倍,求:
(1)A点在斜轨道上的高度h为多少?
(2)小球运动到最低点时对轨道的最小压力为多少?
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,其质量为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:
(1)C、O间的电势差UCO;
(2)小球p在O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小.
一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,电量q=1.0×10-10C,A、B相距L=20cm。(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)
求:(1)电场强度的大小和方向.
(2)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度
有一电荷量q=—2×10-6 C的点电荷从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J,从B点移到C点时电场力做功9×10-4 J,问
(1)AB、BC间的电势差各为多少?
(2)若取A点电势为零,则C点的电势为多少?
电场中某区域的电场线如图所示, A、B是电场中的两点. 一个电荷量q = +4.0×10-8 C的点电荷在A点所受电场力FA=2.0×10-4 N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W = 8.0×10-7J . 求:
(1)A点电场强度的大小EA
(2)A、B两点间的电势差U.
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.
如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到点电荷Q的距离。求
(l)a、b两点哪点电势高?
(2)将一负电荷放在a、b两点,哪点电势能较大?
(3)若a、b两点问的电势差为100V,将二价负离子由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?
(10分)把一个带电荷量2×C的正点电荷从无限远处移到电场中A点时,要克服电场力做功8×J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×J,取无限远处电势为零。求:
(1)A点的电势。
(2)A、B两点的电势差。
(3)若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功。
如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,它们到点电荷Q的距离。
(l)a、b两点哪点电势高?
(2)将一负电荷放在a、b两点,哪点电势能较大?
(3)若a、b两点间的电势差为100V,将二价负离子由a点移到b点时电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少?
如图平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=1.2×102V/m,板间距离d=5cm,电场中C点到A板和D点到B板的距离均为0.5 cm,B板接地,求:
(1)C、D两点的电势各为多少?
(2)将点电荷q=2×10-2C从C点匀速移到D点时外力做了多少功?
(10分)把一个带电荷量2×10﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点时,要克服电场力做功8×10﹣6J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10﹣6J,取无限远处电势为零。求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)若把2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功。
有一个带电量q=3×10-6C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力6×10-4J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4J的功,问:
(1)AC间电势差为多少?
(2)如以B点电势为零,则A点的电势为多少?电荷在A点的电势能为多少?
如果把带电量为C的点电荷从无穷远移至电场中的 A点,需克服电场力做功J。试求:q在A点的电势能和在A点的电势(取无穷远处电势为零)。