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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...

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BC两点,质量为m、带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知qQABh,小球滑到B点时的速度大小为.求:

(1)小球由AB的过程中电场力做的功;

(2)AC两点的电势差;

(3)BC=2h,求小球到达C时的速度大小.

 

(1) (2) (3) 【解析】 小球由A到B的过程中重力和静电力做功,由动能定理求得小球从A点到B点的过程中静电力做的功; 根据动能定理研究小球从A运动到B的过程,求出电场力所做的功,进而求出AB间的电势差;小球从B到C过程,电场力做功为零,只有重力做功,由动能定理求得小球滑到C点时的速度大小。 (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 代入已知条件 可得电场力做功为: (2)因为B、C在同一条等势线上,所以φB=φC 即UAB=UAC 由公式:WAB=qUAB 可得: 故A、C两点的电势差为 (3)小球由B到C:W电=0 由动能定理: 解得:
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如图所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×1010C的正电荷分别在平行于电场方向的平面内由a点运动到b点和由a点运动到c点,电场力做的功都为3.0×108 J.已知abc中,∠a=37°,c=90°,ab=20 cm,则ab两点间的电势差Uab________,匀强电场的场强E的大小是________,方向为________

 

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如图所示的虚线为电场中的三个等势面,三条虚线平行且等间距,电势值分别为10V、19V、28V,实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹,ABC是轨迹上的三个点,A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离,下列说法正确的是(  )

A. 粒子在三点受到的静电力方向相同

B. 粒子带负电

C. 粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpA

D. 粒子从A运动到B与从B运动到C,静电力做的功可能相等

 

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空间存在匀强电场,有一电荷量为+q、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为-q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响,则(  )

A. OAB三点中,B点电势最高

B. OAB三点中,A点电势最高

C. OA间的电势差比BO间的电势差大

D. OA间的电势差比BA间的电势差小

 

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如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷Q之间,b位于y轴O点上方。取无穷远处的电势为零,下列说法正确的是

A.b点的电势为零,电场强度也为零

B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右

C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功

D.将同一正的试探电荷先后从O、b点移到a点,后者电势能的变化较大

 

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如图所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电荷量为+Q的小球P。带电荷量分别为-q+2q的小球MN。由绝缘细杆相连,静止在桌面上。PM相距L[学科 网PMN视为点电荷。下列说法正确的是

A. MN的距离大于L

B. PMN在同一直线上

C. P产生的电场中,MN处的电势相同

D. MN及细杆组成的系统所受合外力为零

 

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