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12.如图所示为一水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×104N/C.将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷放在电场中的A点.
(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F;
(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向;若该点电荷只在电场力作用下,从A点由静止释放,请描述该点电荷将如何运动.

分析 (1)由公式F=qE求解电场力的大小F.
(3)正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同.由于电场力是恒力,可根据牛顿第二定律分析运动的性质;

解答 解:(1)电荷q在A点所受电场力的大小为:
F=qE=1.0×10-8×1.0×104N=1×10-4N
(2)由题知,该点电荷带正电,所受的电场力方向与电场强度方向相同,即向右,如图.
由于小球受到的电场力是恒力,所以小球将沿电场线的方向做匀加速直线运动.
答:(1)该点电荷在A点所受电场力的大小F是1×10-4N;
(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向如图;若该点电荷只在电场力作用下,从A点由静止释放将沿电场线的方向做匀加速直线运动.

点评 本题只要掌握电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$、电场力与场强方向关系和功的计算公式,即可正确解答.要注意公式W=Fd=qEd,只能用在匀强电场中求电场力做功.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.平行板电容器的两极板接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示.那么(  )
A.保持开关S闭合,A板向B靠近,则θ 角减小
B.保持开关S闭合,A板向B靠近,则θ 角变大
C.开关S断开,A板向B靠近,则θ 角增大
D.开关S断开,A板向B靠近,则θ 角不变

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动.ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=qE,则(  )
A.电场方向竖直向上
B.小球运动的加速度大小为$\frac{1}{2}$g
C.小球上升的最大高度为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$
D.若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{4}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

20.如图所示,与水平方向成θ=37°角的传送带以速度v0=3m/s顺时针匀速转动,传送带两端AB的距离足够长,传送带下端A点与一水平面平滑相接,在空间中所有区域存在一与水平方向夹角θ=37°,方向与传送带平行的匀强电场,场强大小E=10N/C.有一质量为m=2kg,带电量q=+0.5C的小物块放于距A点x1=10.125m的P点静止释放.物块与水平面间的动摩擦因数μ1=$\frac{2}{17}$.物块与传送带的动摩擦因数为μ2=$\frac{1}{8}$,物块在水平面及传送带上运动时,所有接触面均绝缘,物块在运动过程中电量不变,经过A点动能不损失,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块首次运动到A点时的速度大小.
(2 )物块在传送带上向上运动到最高点所用时间及此过程中产生的摩擦热Q;
(3)物块运动到最高点位置的电势φ.(设P点电势为零)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长l=15cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,取g=10m/s2.求:
(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?
(2)小球到B点时速度为多大?
(3)绳子张力为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

17.影视剧中经常有这样的场景:电梯的曳引钢丝绳断裂后,轿厢以自由落体的速度往下坠落,伴随着火花四溅,最后重重地砸在地上.这样的事件真的会发生吗?《都市快报》记者伯的第一个实验就模拟了钢丝绳全部断裂这种极端的情况.实验中的电梯是一台西子奥的斯观光电梯,服役时间10年,配备8根曳引钢丝绳.实验前,西子奥的斯机电的工作人员卸下了其中的4根,剩下的4根用液压剪一一切断.最后一根钢丝绳断裂.一声巨响,电梯轿厢呈自由落体下坠了一段距离,然后稳稳地刹住了车,停在了两层楼之间,电梯之所以能在短时间内紧急刹车,安全钳起到了作用.当钢丝绳全部断裂,电梯处于自由落体状态,重力加速度会让电梯在几毫秒内迅速触发装置,带动装在轿厢底部的安全钳启动,以机械形式强制将轿厢紧紧地夹在导轨上.设在本次试验中下落的总高度为36cm,自由下落一段距离后,轿厢受到的安全钳阻力为其重力的2.25倍,求下落过程中的最大速度及所用的总时间.

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4.如图所示,a、b、c是同一电场线上的三个点,电场线的方向由a到c,三点间的距离$\overline{ab}=\overline{bc}$,则这三点(  )
A.电场强度大小Ea>Eb>Ec
B.电势φa>φb>φc
C.电势差Uab=Ubc
D.同一点电荷在这三点的电势能εa>εb>εc

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图甲所示,真空中的电极K连续不断地发出电子(电子的初速度可忽略不计),经电压为Ul的电场加速,加速电压Ul随时间t变化的图象如图乙所示.每个电子通过加速电场的过程时间极短,可认为加速电压不变.电子被加速后由小孔S从穿出,设每秒K向加速电场发射的电子数目恒定.出加速电场后,电子沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线射入偏转电场,A、B两板长均为L=0.20m,两板之间距离d=0.40m,A板的电势比B板的电势高.A,B板右側边缘到竖直放置的荧光屏P(面积足够大)之间的距离b=0.20m.荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上.不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,求:
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(2)当A、B板间所加电U2=200V时,打到荧光屏上的电子距离中心点O在多大的范围内;

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