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12.如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则电场的电场强度为多大?到A点距离为1.5cm的P点电势为多大?

分析 根据电场线与等势线垂直,并且由高电势指向低电势,即可判断场强的方向,作出电场线.由公式E=$\frac{U}{d}$求解场强的大小;PB间的电势差等于P点的电势,由U=Ed公式求出P点的电势.

解答 解:根据电场线与等势线垂直,并且由高电势指向低电势,作出电场线的分布情况如图所示.

场强的大小 E=$\frac{{U}_{AB}}{AB•sin60°}$=$\frac{10}{0.02×sin60°}$≈577V/m;
P点到B点的距离为:x=0.5cm=0.005m,
P点的电势:φp=-Exsin60°=-577×0.005×sin60°V≈-2.5V;
答:电场的电场强度大小为:577V/m,P点电势为-2.5V.

点评 解决本题关键要理解电场线与等势线、场强与电势差的关系、电势与电势能的关系等基本关系,注意公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.如图所示,两平行金属板A、B相距d=15cm,其间分布有匀强电场,C、D为电场中的两点,CD连线和电场方向成60°角且长度l=10cm,已知电子从D点移动到C点电场力做功3.2×10-17J.求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)A、B两点间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=2×10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.1Ω(竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T.现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,已知MN杆达到最大速度时,PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零.(g取10m/s2)求:
(1)当MN杆的最大速度Vm为多少?
(2)若将PQ杆固定,让MN杆在竖直向上的恒定拉力F=2N的作用下由静止开始向上运动.若杆MN发生的位移为h=1.8m时达到最大速度.求最大速度和加速时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.如图所示,A和B是置于真空中的两平行金属板,所加电压为U.一带负电的粒子以初速度v0由小孔水平射入电场中,粒子刚好能达到金属板.如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处,可采取的办法有(  )
A.初速度为$\frac{{V}_{0}}{2}$,电压为$\frac{U}{2}$B.初速度为$\frac{{V}_{0}}{2}$,电压U不变
C.初速度为V0,电压为$\frac{U}{2}$D.初速度为V0,电压为$\sqrt{2}$U

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.质量为m的物块,带正电q,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平向左、大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$的匀强电场中,如图所示,斜面高为H,求:物体落地时的速度.

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17.如图所示,在光滑绝缘水平面上,菱形ABCD边长为L,对角线BC长也为L,M为BC中点,O为三角形ABC的中心,现于B、C处各固定电量为+2Q的点电荷.下列说法正确的是(  )
A.A处与D处的场强相同
B.若再在A处固定电量为-Q的点电荷,则O处的场强大小为$\frac{9KQ}{{L}^{2}}$
C.若点电荷-Q从A静止释放,则经过M时速度最大
D.若点电荷+Q从B右侧靠近B的某点静止释放,沿BC向右运动过程加速度先增大后减小

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动.已知两极板间电势差为U,板间距为d,电子质量为m,电量为e.则关于电子在两板间的运动情况,下列叙述正确的是(  )
A.若将板间距为d增大一倍,则电子到达Q板的速率保持不变
B.若将板间距为d增大一倍,则电子到达Q板的速率也增大一倍
C.若将两极板间电势差U增大四倍,则电子到达Q板的时间保持不变
D.若将两极板间电势差U增大四倍,则电子到达Q板的时间减为一半

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当小球平衡时,悬线与竖直方向的夹角α=45°.小球处于平衡状态.试求:
(1)小球带何种电荷?
(2)小球所带的电荷量为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

2.如图所示,某物理实验室中有一水平向右的匀强电场.质量m=100g的带正电q=1×10-3c的小球穿在长L=1.2m的直杆上,球与杆间的动摩擦因数为0.5,当杆竖直固定放置时,小球恰好能匀速下滑.保持电场强度不变,改变固定杆与竖直线的夹角θ=37°,将小球从O点静止释放.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)该实验室中匀强电场的电场强度大小;
(2)当θ=37°时,小球离开杆时的速度是多大.

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