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一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将细线与小球拉成水平,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:(重力加速度为g)
(1)A、B两点的电势差UAB
(2)匀强电场的场强大小.
分析:(1)由题,小球从A点由静止摆动到B点的过程中,重力做正功为mgLsin60°,电场力做负功为qUAB,动能的变化量为0.根据动能定理求出A、B两点的电势差UAB
(2)由图看出AB两点沿电场方向的距离为d=L-Lcos60°,由公式U=Ed求解匀强电场的场强大小E.
解答:解:
(1)小球由A→B过程中,由动能定理:
mgLsin60°+WAB=0,
又WAB=qUAB
得到UAB=-
mgLsin60°
q
=-
3
mgL
2q

(2)B、A间的电势差为UBA=-UAB=
3
mgL
2q

则电场强度E=
UBA
d
=
UBA
L-Lcos60°
=
3
mg
q

答:
(1)A、B两点的电势差UAB=-
3
mgL
2q

(2)匀强电场的场强大小是
3
mg
q
点评:电势差是描述电场的能的性质的物理量,与电荷的电势能变化有关,常常应用动能定理研究电势差.
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m、带电量为q的带正电小球,处于水平向右的匀强电场中.已知小球在B点静止时细线与水平方向夹角为60°.现将细线与小球拉到与O点在同一水平面上的A点,然后由静止释放小球,重力加速度为g
试求:(1)匀强电场的场强大小;
(2)小球到达B点时,小球的速度为多少?
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力的大小为多少?

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(1)A、B两点的电势差

(2)匀强电场的场强大小;

(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小。

 

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 (1)匀强电场的场强大小;

(2)小球向下摆动到达B点时的速度;

(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力的大小为多少?

 

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