如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点过程中,下列说法正确的是( )
A.该匀强电场的电场强度为
B.带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为
C.弹簧的弹性势能的增加量为
D.带电物块电势能的增加量为mg(H+h)
如图所示,孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上,与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三点的场强相同
B.A、B、C三点的电势相等
C.A、B、C三点所在的平面为一等势面
D.将一电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中电势能先增大后减小
在轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷,一带负电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随变化关系如图所示,其中A、两点电势能为零,D段中C点电势能最大,则
A.q1是负电荷,是正电荷且q1 >q2
B.BC间场强方向沿轴负方向
C.C点的电场强度大于A点的电场强度
D.将一正点电荷从B点移到D点,电场力先做负功后做正功
关于物体带电的电荷量,以下说法中不正确的是()
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.物体所带的电荷量只能是某些特定值
C.物体带电荷+1.60×10-9C,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
D.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C
静电场可以用电场线和等势面形象描述。
(1)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式;
(2)点电荷Q的电场线和等势面分布如图所示,等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2;
a.计算等势面S1、S2处的电场强度大小E1、E2;
b.电场线的疏密反映空间区域电场强度的大小,若点电荷Q发出的电场线数量为N,计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比;
c.因为电场线的疏密反映空间区域电场强度的大小,小明发现穿过等势面S1、S2的电场线数量相等,猜测图中电场强度E与等势面S1、S2面积的乘积相等,请论述小明的猜测是否合理。
如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于板面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出打在距离偏转板右侧为S的竖直屏幕上。已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U1;偏转电场极板间电压为U2,极板长度为L,板间距为d;
(1)忽略电子所受重力,求电子从电场射出后打在竖直屏幕上的竖直偏转距离∆y;
(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力,请利用提供的偏转场的数据计算偏转场中重力与电场力的倍数关系,说明在偏转场中忽略重力的原因。提供数据:U2=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2。