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如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处...

如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球可视为质点从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为2。求:

1小球滑至C点时的速度大小;

2若以C点作为零电势点,试确定A点的电势。

 

(1)vC=(2) 【解析】(1)因为B、C两点电势相等,故小球从B到C的过程中电场力做的总功为零, 由几何关系可得BC的竖直高度hBC=, 根据动能定理有mg×=-,解得vC= (2)小球从A到C,重力和电场力均做正功, 由动能定理有mg×3R+W电=m 得W电=mgR,电场力做正功,电势能减小。 又因为C点为零电势点,所以电荷-q在A点的电势能EpA=mgR 则φA==  
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考点分析:
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在如图所示的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q=-2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小为F=4.0×10-4N,方向水平向左。求:

(1)电场强度E的大小和方向;

(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;

(3)若A点为零电势点,电荷量q’=-2×10-8CB点电势为多少。

 

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将带电荷量为1×10-8C的电荷,从无限远处移到电场中的A点,要克服静电力做功1×10-6J(取无限远处电势为零),电荷在A点具有_______电势能,A点的电势为________,然后移走qA点的电势________。

 

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把电荷量为-5×10-9C的电荷,从图示电场中的A点移到B点,其电势能________填“增加”“减少”或“不变”;若A点的电势φA=15V,B点的电势φB=10V,则此过程中静电力做的功为________J。

 

 

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在图中,a、b带等量异种电荷,MN为ab连线的中垂线,现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入,开始时一段轨迹如图中实线,不考虑粒子重力,则在飞越该电场的整个过程中()

A该粒子带负电

B该粒子的动能先减小,后增大

C该粒子的电势能先减小,后增大

D该粒子运动到无穷远处后,速度的大小一定仍为v0

 

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一带负电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,受重力、空气阻力和电场力作用,重力对小球做功35J,小球克服空气阻力做功05J,电场力对小球做功1J,则下列错误的选项是()

A小球在a点的重力势能比在b点大35J

B小球在a点的机械能比在b点大05J

C小球在a点的电势能比在b点少1J

D小球在a点的动能比在b点少4J

 

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