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如图所示,固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中,电场方向与平板平行.在绝缘平...

如图所示,固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中,电场方向与平板平行.在绝缘平板上,放置一个带负电的物体(可视为质点),物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动,物体沿电场方向运动的最远距离为4 m.已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力,平板足够大,规定物体在出发点时的电势能为零,重力加速度g取10 m/s2.求:

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(1)物体所受电场力与其所受重力的比值;

(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等?

 

(1)3∶4 (2)2.5 m或1 m 【解析】(1)设物体带电荷量为q,运动的最大位移为sm,由动能定理得 -qEsm-μmgsm=-mv 得=. (2)设物体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等, 即mv2=qEs 在此过程中,由动能定理得-qEs-μmgs=mv2-mv 代入数据解得s=2.5 m 设物体在返回过程中经过距出发点距离为s′处动能与电势能再次相等,即mv′2=qEs′ 由动能定理得qE(sm-s′)-μmg(sm-s′)=mv′2 解得s′=1 m.
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考点分析:
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(2011年学军中学高三抽样测试)如图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场.一个质量m=0.10 kg、带电荷量q=5.0×10-5 C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.20 m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10 m的Q点,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:

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(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;

(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;

(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能.

 

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一正电荷在电场中仅受电场力作用,从A点运动到B点,速度随时间变化的图象如图所示,tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻,则下列说法中正确的是(  )

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A.A处的场强一定小于B处的场强

B.A处的电势一定低于B处的电势

C.电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能

D.从A到B的过程中,电场力对电荷做正功

 

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如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力的作用下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论中正确的是(  )

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A.此液滴带负电荷

B.合外力对液滴做的总功等于零

C.液滴做匀加速直线运动

D.液滴的电势能减少

 

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 (2011年洛阳高三质检)如图所示,虚线a、b、c为三个同心圆面,圆心处有一个点电荷.现从b、c之间一点P以相同的速率发射两个带电粒子,分别沿PM、PN运动到M、N点,M、N两点都处于圆周c上,以下判断正确的是(  )

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A.到达M、N时两粒子速率仍相等

B.到达M、N时两粒子速率vM>vN

C.到达M、N时两粒子的电势能相等

D.两个粒子的电势能都是先减小后增大

 

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(2011年台州模拟)在电场中的某点放一个检验电荷,其电量为q,受到的电场力为F,则该点的电场强度为E=6ec8aac122bd4f6e,下列说法正确的是(  )

A.若移去检验电荷,则该点的电场强度为0

B.若检验电荷的电量变为4q,则该点的场强变为4E

C.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小不变,但方向相反

D.若放置到该点的检验电荷变为-2q,则场中该点的场强大小方向均不变

 

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