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(10分) 图示为一匀强电场,已知场强E=2×102N/C。现让一个电量q=4×10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离s=30cm。试求:

(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;
(2)M、N两点间的电势差。
(1)△E=2.4×10-6J;(2)UMN=60V。

试题分析:(1)由图可知,正电荷在该电场中所受电场力F方向向右。因此,从M点移到N点,电场力做正功,电势能减少,减少的电势能△E等于电场力做的功W。(1分)
则△E=W=qEs,(2分)
代入数值△E=W=4×10-8×2×102×0.3J=2.4×10-6J。(2分)
(2)由公式W=qU,(2分)
M、N两点间的电势差UMN=W/q=2.4×10-6/4×10-8=60V。(3分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑的金属框架abc固定在水平面内,顶角=53°,金属框架处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直水平面,t=0时,金属棒MN受向右的水平拉力F作用,从b点开始沿bc方向以速度v做匀速运动,在运动过程中MN始终垂直于bc,且与框架接触良好,框架bc边和金属棒MN单位长度的电阻均为r,框架ab边的电阻忽略不计(sin53°=0.8)。

(1)求t时刻回路中的电流I;
(2)写出拉力F与杆的位移x的关系式,并类比v-t图象求位移的方法,写出拉力F做的功W与杆的位移x的关系式;
(3)求时间t内回路中产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

下图是某传送装置的示意图。其中PQ为水平的传送带,传送带长度L=6m,与水平地面的高度为H=5m。MN是光滑的曲面,曲面与传送带相切于N点,现在有一滑块质量为m=3kg从离N点高为h=5m处静止释放,滑块与传送带间的摩擦系数为μ=0.3.重力加速度为g=10m/s2

(1)滑块以多大的速度进入传送带?
(2)若传送带顺时针转动,请求出滑块与传送带摩擦产生的热量Q与传送带的速度v的大小关系,并作出Q与v的图象。
(3)若传送带逆时针转动,请求出物体从Q点抛出后距Q点的水平的距离与传送带的速度的关系。(认为滑块以水平速度离开传送带)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,光滑水平面上有一质量M =" 4.0" kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R =" 0.25" m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.现将一质量m =" 1.0" kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g =" 10" m/s2,求:

(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.
(2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,下端固定于地面,一质量为m的带正电小球在外力F的作用下静止于图示位置,小球与弹簧不连接,弹簧处于压缩状态。现撤去力F,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为W1、W2和W3,不计空气阻力,则上述过程中
A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B.小球重力势能的变化为 -W1
C.小球动能的变化为W2
D.小球机械能的变化为W1+W2+W3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线,其中③为直线,①与②、②与③的电势差相等.一重力不计、带负电的粒子进入电场,运动轨迹如图中实线所示.与①、②、③分别交于a、b、c三点,则(  )
A.若粒子从a到b电场力做功大小为W1,从b到c电场力做功大小为W2,则W1>W2
B.粒子从a到b再到c,电势能不断减少
C.a点的电势比b点的电势高
D.粒子在c点时的加速度为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一小物块自平台上以速度水平抛出,刚好落在邻近一倾角为的粗糙斜面顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差m,小物块与斜面间的动摩擦因数为点离点所在平面的高度m。有一半径为R的光滑圆轨道与斜面AB在B点平滑连接, 已知m/s2。求:

(1)小物块水平抛出的初速度是多少;
(2)小物块能够通过圆轨道,圆轨道半径R的最大值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(4分)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是             (填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给3分,选对3个给4分;每选错1个扣2分,最低得分为0分)。
A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小
B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大
D.在r=r0时,分子势能为零
E、分子动能和势能之和在整个过程中不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,在场强为E的匀强电场中有相距L的A、B两点,连线AB与电场线的夹角为θ,将一电量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷,电场力做的功W1=__________;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=____________;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=____________;由此可知,电荷的电场中移动时,电场力做功的特点是                         

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