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如图所示,a、b、c是匀强电场中的三点,这三点构成等边三角形,每边长为,将一带电...

如图所示,abc是匀强电场中的三点,这三点构成等边三角形,每边长为,将一带电荷量的点电荷从a点移到b点,电场力做功;若将同一点电荷从a点移到c点,电场力做功.试求匀强电场的电场强度E的大小.

 

【解析】 因为 ,, 所以 令 , 则 ,. 将三等分,每一段表示电势差3V,d为三等分点,则,如图所示,连接,并依次作的平行线如图中虚线所示,得到各等势线,作等势线的垂线ce,则场强方向由c指向e,a和如图中所标. 所以 , 得 , 又 所以 即 解得 , 。  
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考点分析:
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物理学家密立根早在1911年就曾经以著名的油滴实验推断出自然界存在元电荷,并推算出了元电荷的电荷量.下面我们追溯这个实验过程,提出问题,请同学们自行推出结论.水平放置的两平行绝缘金属极板间的距离为d(如图所示),在上极板的中间开一小孔,使质量为m的微小带电油滴从这个小孔落到极板间,忽略空气浮力,当极板上没加电压时,由于空气阻力大小与速度大小成正比(设比例系数为k,且),经过一段时间,即可以观察到油滴以恒定的速度在空气中缓慢降落.

1)在极板上加电压U时(上极板为正),可见到油滴以恒定速率缓慢上升,试求油滴所带电荷量q(设重力加速度为g电荷量用dUk等已知量表示).

2)若在极板上不加电压,油滴在极板间以恒定速度降时,下降一定竖直距离所需时间为;加了电压U后以恒定速率上升同一竖直距离所需时间为,则油滴的电荷量可表示为,试用已知量dgU及油滴质量m表示A

3)把电压撤除,并在极板间照射X射线以改变油滴的电荷量,再在极板上加上电压U,重复测定油滴的上升时间,发现始终是的整数倍,由此推论:一定存在元电荷.设该实验中测量数据如下: g,试计算出元电荷的电荷量.(保留两位有效数字)

 

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静电场方向平行于x轴,其电势x的分布可简化为如图所示的折线,图中d为已知量.一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动.已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A0<A<q,忽略重力.求

1)粒子所受电场力的大小;          

2)粒子的运动区间;

3)粒子的运动周期.

 

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如图所示,在匀强电场中,一带电荷量为的正点电荷,由a点移到b点和由a点移动到c点,电场力做的功都是,已知abc三点的连线组成直角三角形,.取.

1ab两点间的电势差;

2)匀强电场场强的大小和方向.

 

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空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系MNP为电场中的三个点,M点的坐标N点的坐标为P点的坐标为,已知电场方向平行于直线MNM点电势为0N点电势为1V,则P点的电势为(  

A. B.

C. D.

 

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真空中相距为3a的两个点电荷AB,分别固定于x轴上x1=0x2=3a的两点,在二者连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下说法正确的是

A.二者一定是异种电荷

B.x=a处的电势一定为零

C.x=2a处的电势一定大于零

D.A、B的电荷量之比为1:4

 

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