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2.结合如图分析,试探电荷q在场强为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B,(AB之间距离为L,AB连线与电场强度方向夹角为θ)
(1)q沿直线从A到B;
(2)q沿折线从A到M、再从M到B;
(3)q沿任意曲线线A到B;
静电力做功均相同,即W=qELcosθ.
因此,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是电场力做功与运动路径无关,取决于初末位置的电势差.

分析 电荷在静电场中从一点移到另一点时,电场力的功的值只跟始末两点的位置有关,而和所经过的路径的形状完全无关.

解答 解:去沿不同路径运动,q的初末位置相同,静电力做功均相同,电场力做的功W=qELcosθ,
电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:电场力做功与运动路径无关,取决于初末位置的电势差.
故答案为:qELcosθ;电场力做功与运动路径无关,取决于初末位置的电势差.

点评 静电场力和重力都是保守力,电场力做功与电荷移动路径无关,只与初末位置有关,静电场和重力场是保守场.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.如图所示,小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间,当墙与薄板之间的夹角α缓慢增大到90°的过程中(  )
A.小球对薄板的压力减小
B.小球对薄板的压力增大
C.小球墙的压力减小
D.薄板对小球的弹力不可能小于小球的重力

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

5.一物体以恒定速率v沿半径分别为r和R的半圆弧由A经B运动到C,如图所示,则它的位移大小是2(R+r),运动时间为π(R+r).

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10.如图1所示,n匝正方形导线框用细线悬挂于天花板上且处于静止状态,线框平面在纸面内,线框的边长为L,总电阻为R,线框的下半部分(总面积的一半)处于垂直于纸面向里的有界匀强磁场中,磁场的上、下边界之间的距离为d(d大于L),磁场的磁感应强度按图2变化,t0时刻,悬线的位力恰好为零,图中B0、t0已知.在t=t0时刻剪断细线,线框刚要完全穿过磁场时,加速度变为零,线框在穿过磁场的过程中始终在纸面里,且不发生转动,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.线框的质量为m=$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{g{t}_{0}R}$
B.0-t0时间内,通过某一匝线框截面的电荷量为$\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{2R}$
C.剪断细线后,线框进磁场的过程可能先加速再匀减速
D.线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热为$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{2{t}_{0}R}$(d+$\frac{L}{2}$-$\frac{{L}^{2}}{8g{t}_{0}^{2}}$)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.如图所示,两平行光滑导轨相距40cm,处在垂直向里磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,电阻R为1Ω,导线MN电阻不计,当MN在外力作用下以10m/s的速度向右匀速运动时.
(1)判断MN上感应电流的方向;
(2)求MN滑动时产生的感应电动势;
(3)求回路中感应电流的大小;
(4)求MN所受的磁场力的大小与方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

7.一初速度为零的带电粒子经电压为U=4.0×103V的匀强电场加速后,获得5.0×103m/s的速度,粒子通过加速电场的时间t=1.0×10-4s,不计重力作用,则带电粒子的比荷为3.125×103C/kg.匀强电场的场强大小为1.6×104V/m.

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14.如图1所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L,上端接有电阻R,虚线MN下方是垂直于导轨平面的磁场(图中没画出),同一水平高度各处磁场感应强度相同,从虚线MN开始建立竖直向下的坐标轴y(坐标原点O在虚线MN上),磁感应强度B与y关系为B=B0sin($\frac{π}{d}$y),如图2所示,图中B0、d为已知量,现将质量为m、电阻为r的金属杆AB,从距MN高h处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,重力加速度为g,求:
(1)杆自由下落至MN处时速度大小v;
(2)杆从进入磁场开始受变力F作用,竖直向下做匀速直线运动,求:在下降高度2d过程中,变力F所做的功.

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11.如图所示,一平行板电容器两板水平相对放置,在两板的正中心上各开一孔,孔相对极板很小,因此不会影响两板间的电场分布.现给上下两板分别充上等量的正负电荷,上板带正电、下板带负电,使两板间形成匀强电场,电场强度大小为E=$\frac{3mg}{q}$.一根长为L的绝缘轻质硬杆上下两端分别固定一带电金属小球A、B,两球大小相等,且直径小于电容器极板上的孔,A球带负电QA=-3q,B球带正电QB=+q,两球质量均为m.将“杆-球”装置移动到上极板上方,保持竖直,且使B球刚好位于上板小孔的中心处、球心与上极板在一平面内.然后静止释放.已知带电平行板电容器只在其两板间存在电场,两球在运动过程中不会接触到极板,且各自的带电量始终不变.忽略两球产生的电场对平行板间匀强电场的影响,两球可以看成质点,电容器极板厚度不计.重力加速度取g.求:
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12.用一条绝缘细线悬挂一个带电小球,小球质量为m=1.0×10-2kg,所带电荷量为q=+2.0×10-8C,现加一水平方向的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向的夹角为30°.求:
(1)画出小球的受力示意图.
(2)由平衡条件求出电场力的大小.

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