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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...

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,恰能沿与电场线成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.

 

6ec8aac122bd4f6e

 

mvcos2θ 【解析】设电场强度为E,小球带电荷量为q,因为小球做直线运动,它所受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图所示,所以mg=qEtanθ. 由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为a=. 设从O点到最高点的位移为L,根据运动学公式有 v=2aL 运动的水平位移为x=Lcosθ. 从O点到最高点的过程中,电场力做负功,电势能增加,小球在最高点与O点的电势能之差为ΔEp=qEx. 联立以上五式,解得ΔEp=mvcos2θ.
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如右图所示,有一半圆弧光滑轨道,半径为R,在与圆心等高的位置静止放置一个带正电的小球A,其质量为m,M、N之间有一方向水平向左的匀强电场,让小球A自由滚下进入匀强电场区域,水平面也是光滑的,下列说法正确的是(  )

6ec8aac122bd4f6e

A.小球一定能穿过MN区域继续运动

B.如果小球没有穿过MN区域,小球一定能回到出发点

C.如果小球没有穿过MN区域,只要电场强度足够大,小球可以到达P点,且到达P点速度大于等于6ec8aac122bd4f6e

D.如果小球一定能穿过MN区域,电场力做的功为-mgR

 

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如图所示,图中K、L、M为静电场中的3个相距较近的等势面.一带电粒子射入此静电场中后,沿abcde轨迹运动.已知6ec8aac122bd4f6eK<6ec8aac122bd4f6eL<6ec8aac122bd4f6eM,且粒子在ab段做减速运动.下列判断中正确的是(    )

6ec8aac122bd4f6e

A.粒子带负电

B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度

C.粒子在a点与e点的速度大小相等

D.粒子在a点的电势能小于在d点的电势能

 

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(09·江苏物理·8)空间某一静电场的电势6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e轴上分布如图所示,6ec8aac122bd4f6e轴上两点B、C点电场强度在6ec8aac122bd4f6e方向上的分量分别是6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e,下列说法中正确的有           (    )

6ec8aac122bd4f6e

  A.6ec8aac122bd4f6e的大小大于6ec8aac122bd4f6e的大小

  B.6ec8aac122bd4f6e的方向沿6ec8aac122bd4f6e轴正方向

  C.电荷在6ec8aac122bd4f6e点受到的电场力在6ec8aac122bd4f6e方向上的分量最大

  D.负电荷沿6ec8aac122bd4f6e轴从6ec8aac122bd4f6e移到6ec8aac122bd4f6e的过程中,电场力先做正功,后做负功

 

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(09·上海物理·7)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则                      (      )

6ec8aac122bd4f6e

A.a点和b点的电场强度相同

B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功

C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功

D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大

 

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(09·北京·16)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则                    (    )    

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A.EP>EQ,UP>UQ   

B.EP>EQ,UP<UQ

C.EP<EQ,UP>UQ

D.EP<EQ,UP<UQ

 

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