如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0,φ0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势.若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r. 若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和.根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点C′处的电势为
A.2φ0 B. φ0 C.φ0 D.4φ0
一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度比B点的大
B.小球表面的电势比容器内表面的低
C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是
A.电场强度的方向处处与等电势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
如图所示,光滑绝缘的水平面与半径为R的绝缘圆弧轨道相切于点B,O点为光滑圆弧轨道的圆心,且在B点的正上方,光滑圆弧轨道在竖直平面内,整个空间内有水平向右的匀强电场.现将一质量为m、电荷量为q的带电小球从距离B点处的位置A由静止释放,小球恰好能运动到圆弧轨道高度的一半位置处,已知重力加速度为g.
(1)求匀强电场的电场强度为多大?
(2)要使小球能运动到C,应从距离B点多远的位置由静止释放小球?
(3)若使小球从C点由静止释放,则小球运动到B点时对轨道的压力为多大?
如图所示,均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为的光滑斜面上,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,质量分别为mA=0.43kg,mB=0.20kg,mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的电量分别为qB=+2×10-5C、qC=+7×10-5C且保持不变,开始时三个物体均能保持静止.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A做加速度a=2.0m/s2的匀加速直线运动,经过时间t,力F变为恒力.已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10m/s2。求:
(1)开始时BC间的距离L;
(2)F从变力到恒力需要的时间t;
(3)在时间t内,力F做功WF=2.31J,求系统电势能的变化量ΔEp
离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置.如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图,四根平行细杆与直流电压和叠加的射频电压相连,相当于四个电极,相对的电极带等量同种电荷,相邻的电极带等量异种电荷.在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd,A、C是a、c连线上的两点,B、D是b、d连线上的两点,A、C、B、D到正方形中心O的距离相等.则下列判断正确的是( )
A.D点的电场强度为零
B.A、B、C、D四点电场强度相等
C.A点电势比B点电势高
D.O点的电场强度为零