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一匀强电场,场强方向是水平的(如图).一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力与重力的作用下,恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差.


答案:mvcos2θ

解析:设电场强度为E,小球带电量为q,因小球做直线运动,它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线(如图),qE

由图可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a,设从O到最高点的路程为sv=2as

运动的水平距离为Lscosθ

两点的电势能之差ΔEpqEL

由以上各式得ΔEpmvcos2θ.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。 如图所示,传感器系统由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测物体上,每隔0.03 s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。在某次测量中,B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15 s和0.20 s,根据你知道的知识,该物体运动的速度为       m/s,运动方向是         。(背离B盒还是靠近B盒,声速取340 m/s)

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科目:高中物理 来源: 题型:


一粒子质量为m,带电量为+Q,以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域,粒子恰做直线运动,求这个匀强电场的最小场强的大小,并说明方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如下图所示,甲是某电场中的一条电场线,AB是这条电场线上的两点,若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从AB运动过程中的速度图线如图乙所示,比较AB两点电势φ的高低和场强E的大小,可得(  )

A.φA>φB                 B.φA<φB

C.EA>EB                                D.EAEB

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如图所示为某一电场的电场线和等势面,已知φA=5V,φC=3V,abbc,则(  )

A.φb=4V               B.φb>4V

C.φb<4V                                D.都可能

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中,匀强电场的方向平行于竖直平面,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度为v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑,到达曲面顶端B点的速度大小仍为v0,则(  )

A.电场力对小球做功为mghmv

B.AB两点的电势差为

C.小球在B点的电势能大于在A点的电势能

D.电场强度的最小值为

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AB在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则(  )

A.同一电荷在AB两点的电势能相等

B.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先增大后减少

C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先减少后增大

D.AB连线上的任意两点的电势差为零

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一导体AB放在一负电荷的电场中,导体AB与大地是绝缘的,当导体处于静电平衡时,

(1)比较A端和B端电势的高低.

(2)比较A点和B点场强大小.

(3)比较AB端外表面场强大小.

(4)若A端接地,AB导体带什么电?

(5)若把A端和B端用导线连接,AB端电荷中和吗?

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在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104 V/m.已知一半径为1 mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10 m/s2,水的密度为103 kg/m3.这雨滴携带的电荷量的最小值约为(  )

A.2×109

B.4×109C

C.6×109

D.8×109C

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