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如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为求:
(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;
(2)A、C两点的电势差
(1)小球由A到B的过程中电场力做功
(2)A、C两点电势差为
因为Q是点电荷,所以以Q为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件。由A到B过程中电场力是变力,所以不能直接用W=Fs来解,只能考虑应用功能关系。
(1)因为杆是光滑的,所以小球从A到B过程中只有两个力做功:电场力的功WAB和重力的功mgh,由动能定理得:
WAB+mgh=
代入已知条件vB=得电场力做功

(2)因为B、C在同一个等势面上
所以φB=φc,即UAB=UAC
由   WAB=qUAB
得    UAB=UAC= =
故A、C两点电势差为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中,环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,从a点由静止释放,沿abc运动到d点时的速度恰好为零。在abcd的过程中,小球
A.在b点的向心加速度最大B.在b点的机械能最大
C.在d点的电势能最大D.在d点的加速度为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在绝缘水平面上放一质量m=2.0×10-3kg的带电滑块A,所带电荷量q=1.0×10-7C.在滑块A的左边l=0.3m处放置一个不带电的绝缘滑块B,质量M=4.0×10-3kg,B与一端连在竖直墙壁上的轻弹簧接触(不连接)且弹簧处于自然状态,弹簧原长S=0.05m.如图所示,在水平面上方空间加一水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E=4.0×105N/C,滑块A由静止释放后向左滑动并与滑块B发生碰撞,设碰撞时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动并一起压缩弹簧至最短处(弹性限度内),此时弹性势能E0=3.2×10-3J,两滑块始终没有分开,两滑块的体积大小不计,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2.求:

(1)两滑块碰撞后刚结合在一起的共同速度v
(2)两滑块被弹簧弹开后距竖直墙壁的最大距离s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,A、B、C为匀强电场中的3个点,已知这3点的电势分别为φA=10V, φB=2V, φC=-6V。试在图上画出过B点的等势线和场强的方向(可用三角板画)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如下图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=,O为AB连线中点.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点.求:

(1)小滑块与水平面间的滑动摩擦因数μ;
(2)O、b两点间的电势差UOb;
(3)小滑块运动的总路程s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,真空中O点处固定一点电荷Q,同时在O点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q、质量为m的小球,开始时细线与小球处在水平位置且静止,释放后小球摆到最低点时,细线的拉力为4mg,则固定电荷Q在最低点B处产生的场强大小为(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在电场中把电量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,电场力做功1.5×10-7J,再把这个电荷从B点移到C点,克服电场力做功4.0×10-7J.
(1)求A、C两点间电势差?
(2)电荷从A经B移到C,电势能如何变化?变化多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图示,在一足够厚的铅屏A的右表面上贴一块放射源p,p释放出的β射线的速度为m/s,在B处放置一平行铅屏的金属网,网与铅屏之间加一方向水平向左的匀强电场,其场强E=3.64×N/C,A、B相距d=2cm,在金属网的右侧距网S=1cm处平行于网放置一荧光屏M,观察到荧光屏上的β射线,求:荧光屏上观察到β射线的范围?(=9.1×kg)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,质量m、初速υ0的电子束从电容器左边正中间O处水平射入,在电场力的作用下以速度υ,从C点射出。若电场不变,再加一个垂直于纸面向里的磁场,则电子从d点射出,c、d关于水平线从对称,则从d点射出时电子动能为多少?

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