如圖6-2-22所示,水平固定的小圓盤A,帶電荷量為Q,電勢(shì)為零,從盤心處O由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,由于電場(chǎng)的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的c點(diǎn),Oc=h.又知道過(guò)豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,由此可知在Q所形成的電場(chǎng)中,可以確定的物理量是(    )

圖6-2-22

A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)           B.c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)           C.b點(diǎn)電勢(shì)           D.c點(diǎn)電勢(shì)

思路點(diǎn)撥:由于帶電圓盤A不可作點(diǎn)電荷處理,故b、c兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不能用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式.由小球從O點(diǎn)靜止向上運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)為c,說(shuō)明盤中心豎直線上為非勻強(qiáng)電場(chǎng),小球先變加速運(yùn)動(dòng),后變減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c點(diǎn)速度減為零.

解析:對(duì)小球從O→c運(yùn)用動(dòng)能定理:

W+WG=Ekc-EkO=0

W-mgh=0,即W=mgh

UOc==

又UOcOc,φOA=0

φc=-

又因?yàn)樾∏蛟赽點(diǎn)時(shí)速度最大,故aB=0

即小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力減小到等于重力,故Ebq=mg,Eb=mg/q.

答案:AD

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖6-8-22所示,一根長(zhǎng)0.1 m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量是0.18 kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速的3倍時(shí),細(xì)線斷開,這時(shí)測(cè)得線的拉力比原來(lái)大40 N.求:

6-8-22

(1)線斷開的瞬間,線的拉力;

(2)這時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的線速度;

(3)如果桌面高出地面0.8 m,線斷后的小球飛出去落在離桌面的水平距離為多遠(yuǎn)的地方?

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如圖6-1-22所示,MN、PQ為水平放置的金屬導(dǎo)軌,直導(dǎo)線ab與導(dǎo)軌垂直放置,導(dǎo)軌間距L10 cm,其電阻為0.4 Ω,導(dǎo)軌所在區(qū)域處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T.電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,內(nèi)電阻r=0.18 Ω,電阻R=1.6 Ω,開關(guān)S接通后直導(dǎo)線ab仍靜止不動(dòng).求直導(dǎo)線ab所受的摩擦力的大小和方向.

6-1-22

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兩塊金屬a、b平行放置,板間存在與勻強(qiáng)電場(chǎng)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng),假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)只存在于兩板間的空間區(qū)域.一束電子以一定的初速度v0從兩極板中間沿垂直于電場(chǎng)、磁場(chǎng)的方向射入場(chǎng)中,無(wú)偏轉(zhuǎn)地通過(guò)場(chǎng)區(qū),如圖6-3-22所示.已知板長(zhǎng)L=10 cm,兩板間距d=3.0 cm,兩板間電勢(shì)差U=150 V,v0=2.0×107 m/s.

6-3-22

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(2)若撤去磁場(chǎng),求電子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)偏離入射方向的距離,以及電子通過(guò)場(chǎng)區(qū)后動(dòng)能增加多少?(電子所帶電荷量的大小與其質(zhì)量之比=1.76×1011 C/kg,電子電荷量的大小e=1.60×10-19 C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用.圖16-2-21是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱通道)組成.如圖16-2-22所示,通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m.工作時(shí),在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng);沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場(chǎng),使兩金屬板間的電壓U=99.6 V;海水沿y軸方向流過(guò)通道.已知海水的電阻率ρ=0.20Ω·m?.

           

圖16-2-21                                   圖16-2-22

(1)船靜止時(shí),求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向;

(2)船以vS=5.0 m/S的速度勻速前進(jìn).若以船為參考系,海水以5.0 m/S的速率涌入進(jìn)水口,由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積,在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0 m/S.求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U;

(3)船行駛時(shí),通道中海水兩側(cè)的電壓按U′=UU計(jì)算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力.

當(dāng)船以vS=5.0 m/S的速度勻速前進(jìn)時(shí),求海水推力的功率.

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