如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m、帶電荷量-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為求:
(1)小球由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功;
(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差
(1)小球由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做功
(2)A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為
因?yàn)镼是點(diǎn)電荷,所以以Q為圓心的圓面是一個(gè)等勢(shì)面,這是一個(gè)重要的隱含條件。由A到B過(guò)程中電場(chǎng)力是變力,所以不能直接用W=Fs來(lái)解,只能考慮應(yīng)用功能關(guān)系。
(1)因?yàn)闂U是光滑的,所以小球從A到B過(guò)程中只有兩個(gè)力做功:電場(chǎng)力的功WAB和重力的功mgh,由動(dòng)能定理得:
WAB+mgh=,
代入已知條件vB=得電場(chǎng)力做功

(2)因?yàn)锽、C在同一個(gè)等勢(shì)面上
所以φB=φc,即UAB=UAC
由   WAB=qUAB
得    UAB=UAC= =
故A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,絕緣光滑的圓環(huán)豎直放置在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端,b、d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,從a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零。在abcd的過(guò)程中,小球
A.在b點(diǎn)的向心加速度最大B.在b點(diǎn)的機(jī)械能最大
C.在d點(diǎn)的電勢(shì)能最大D.在d點(diǎn)的加速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在絕緣水平面上放一質(zhì)量m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,所帶電荷量q=1.0×10-7C.在滑塊A的左邊l=0.3m處放置一個(gè)不帶電的絕緣滑塊B,質(zhì)量M=4.0×10-3kg,B與一端連在豎直墻壁上的輕彈簧接觸(不連接)且彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長(zhǎng)S=0.05m.如圖所示,在水平面上方空間加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)并一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi)),此時(shí)彈性勢(shì)能E0=3.2×10-3J,兩滑塊始終沒(méi)有分開(kāi),兩滑塊的體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,g取10m/s2.求:

(1)兩滑塊碰撞后剛結(jié)合在一起的共同速度v;
(2)兩滑塊被彈簧彈開(kāi)后距豎直墻壁的最大距離s.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的3個(gè)點(diǎn),已知這3點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=10V, φB=2V, φC=-6V。試在圖上畫(huà)出過(guò)B點(diǎn)的等勢(shì)線和場(chǎng)強(qiáng)的方向(可用三角板畫(huà))。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如下圖所示,在絕緣水平面上,相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)處分別固定著兩個(gè)等量正電荷,a、b是AB連線上兩點(diǎn),其中Aa=Bb=,O為AB連線中點(diǎn).一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能Ek0從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的n倍(n>1),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn).求:

(1)小滑塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)O、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UOb;
(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程s.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,真空中O點(diǎn)處固定一點(diǎn)電荷Q,同時(shí)在O點(diǎn)通過(guò)絕緣細(xì)線懸掛一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小球,開(kāi)始時(shí)細(xì)線與小球處在水平位置且靜止,釋放后小球擺到最低點(diǎn)時(shí),細(xì)線的拉力為4mg,則固定電荷Q在最低點(diǎn)B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為(  )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在電場(chǎng)中把電量為2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功1.5×10-7J,再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功4.0×10-7J.
(1)求A、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差?
(2)電荷從A經(jīng)B移到C,電勢(shì)能如何變化?變化多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖示,在一足夠厚的鉛屏A的右表面上貼一塊放射源p,p釋放出的β射線的速度為m/s,在B處放置一平行鉛屏的金屬網(wǎng),網(wǎng)與鉛屏之間加一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)E=3.64×N/C,A、B相距d=2cm,在金屬網(wǎng)的右側(cè)距網(wǎng)S=1cm處平行于網(wǎng)放置一熒光屏M,觀察到熒光屏上的β射線,求:熒光屏上觀察到β射線的范圍?(=9.1×kg)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,質(zhì)量m、初速υ0的電子束從電容器左邊正中間O處水平射入,在電場(chǎng)力的作用下以速度υ,從C點(diǎn)射出。若電場(chǎng)不變,再加一個(gè)垂直于紙面向里的磁場(chǎng),則電子從d點(diǎn)射出,c、d關(guān)于水平線從對(duì)稱,則從d點(diǎn)射出時(shí)電子動(dòng)能為多少?

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