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如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量...

如图所示,真空中存在空间范围足够大的、方向水平向右的匀强电场,在电场中,一个质量为m、带电荷量为q的粒子从O点出发,初速度的大小为v0,在重力和电场力的共同作用下恰能沿场强的反方向成θ角做匀减速直线运动,求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)粒子运动的最高点与出发点之间的电势差。

 

(1) (2)mv02cos2 θ/2q 【解析】(1)依题意,对粒子受力分析可知粒子带负电,粒子受到水平向右的电场力和竖直向下的重力。垂直于运动方向平衡有mgcos θ=qEsin θ 解得E= (2)粒子运动到最高点时速度为零,设运动的位移为s,由动能定理: –mgssin θ–qEscos θ=0–mv02 最高点与出发点之间的电势差U=qEscos θ 解得U=mv02cos2 θ/2q  
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考点分析:
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如图所示,平行带电金属板A、B间可看成匀强电场,场强E=12×102 V/m,板间距离d=5 cm,电场中C到A板和D到B板的距离均为05 cm,B板接地,求:

1C、D两点的电势及两点间的电势差各为多少;

2将点电荷q=2×10-2 C从C点匀速移到D点时外力做了多少功。

 

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图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把1×10-6 C的负电荷从A点沿水平方向移到B点,电场力做了2×10-6J的功。A、B两点间距离为2cm,问:

1A、B两点间的电势差多大?

2匀强电场场强是多大?方向如何?

3若φA=0,则AB中点C的电势为多少?

4若B点电势为1 V,则A点电势是多大?电子处于B点时,具有多少电势能?

 

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如图所示,A、B两点相距0.1 m,θ=60°,匀强电场的场强E=100 V/m,则A、B间的电势差UAB=______V。

 

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匀强电场中a、b、c三点,在以它们为顶点的三角形中,a=30°、c=90°。电场方向与三角形所在平面平行。已知a、b和c点的电势分别为2-V、2+V和2V。该三角形的外接圆上最低电势为_________V,最高电势为_________V

 

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2016年夏季我国多地遭遇轮雷雨天气,致使洪涝灾害发生。雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度,空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距600m发生闪电,两云团间的电场可视作场强为2×106N/C的匀强电场。则此时两云团间的电势差为_________V。若这次闪电通过的电荷量为20C,则释放的电能为________J设闪电的火花路径为直线

 

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