如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求:
⑴棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;
⑵棒在运动过程中的最大动能;
⑶棒的最大电势能。(设O点处电势为零)
一匀强电场,场强方向是水平的,如图所示,一个质量为m、电量为q的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力和重力作用下,恰好能沿与场强的反方向成θ角的直线运动,(重力加速度为g),则小球运动到最高点时,求:
(1)匀强场的电场强度E;
(2)小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差。
如图所示,在匀强电场中,将带电荷量q=-6×10-6 C的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了2.4×10-5 J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5 J的功.求:
(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?
(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹,不写做法).
如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=20cm已知电场线的方向平行于三角形ABC所在平面。将电荷量q=2×10-5C的正电荷从A移到B点电场力做功为零,从B移到C点克服电场力做功1.0×10-3J。试求:
(1)该电场的电场强度大小和方向;
(2)若将C点的电势规定为零时,B点的电势。
(9分) 空间有一匀强电场,电场方向与纸面平行。一带正电,电量为q,质量为m的小球(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线以速度由M匀速运动到N,如图所示.已知力F和MN间夹角为,MN间距离为L,则:
(1)匀强电场的电场强度大小为多少?
(2)MN两点的电势差为多少?
(3)当带电小球到达N点时,撤去外力F,则小球回到过M点的等势面时的动能为多少?
如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离,bc间距离,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量的负电荷从a点移到b点克服电场力做功。求:
(1)匀强电场的电场强度大小和方向;
(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;
(3)a、c两点间的电势差。
如图所示,在一水平向左的匀强电场中,光滑绝缘直角三角形斜劈ABC被固定在水平面上,其斜面长L=1.5m,倾角为θ=37°。有一个电荷量为q=3×10-5C、质量为m=4×10-3kg的带电小物块(可视为质点)恰能静止在斜面的顶端A处。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)AB两点间的电势差UAB;
(2)若电场强度减小为原来的一半时小物块从A下滑到B的时间t。
A、B为两个完全一样的面积足够大的金属薄板,其中A板上有一小孔。现让A、B两板水平正对放置,两板间距离为d,且使A、B两板与电源两极保持相连。让质量为m、带电荷量为-q的小球从A孔正上方与A相距为d的O处由静止释放,小球刚好不能与B 板接触。若保持A板不动,将B板向上移动,使A、B间距离为0.5d,仍让小球从O处由静止释放,求小球从O下落的最大距离。(设重力加速度为g,不计空气阻力)
如图所示,两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口放置在两极板的正中央处,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度大小均为v0、带电荷量为q的墨滴,调节电源电压,使墨滴在电场区域恰能沿中心线水平向右做匀速直线运动;进入电场和磁场共存区域后,最终打在上极板的P点,且速度方向与上极板成53°角。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)。
(1)判断墨滴所带电荷的种类,并求出两板间的电压;
(2)求磁感应强度B的值。
(本题10分)如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h的a处有一微粒源,盒内微粒以的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m,电荷量为q的带正电微粒,粒子最终落在金属板b上。(要考虑微粒的重力,阻力不计)求:
(1)微粒源所在处a点的电势?
(2)带电微粒打在金属板上时的动能?
(3)从微粒源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)?若使带电微粒打在金属板上的范围增大,可以通过改变哪些物理量来实现?(至少答两种)
如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
⑴匀强电场场强E的大小;
⑵粒子从电场射出时速度ν的大小;
⑶粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如下图所示:直角三角形ABC的边BC恰好与匀强电场的左边界对齐,∠C=900,BC长为L,一带电粒子的质量为m,电量为q以初速度v0从C点垂直进入电场,恰好垂直经过AB的中点,求该匀强电场的电场强度。
如图,在匀强电场中,一电荷量为q=5.0×10-10C的正电荷, 由a 点移到b点和由a点移动到c点,电场力做的功都是3. 0×10-8J,已 知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20cm,θ=37°. (sin37°=0.6;cos37°=0.8)
求: (1)a、b两点间的电势差Uab; (2)匀强电场的场强.
平行的带电金属板A、B间是匀强电场,如图所示,两板间距离是5cm,两板间的电压是60V.试问:
(1)两板间的场强是多大?
(2)电场中有P1和P2两点,P1点离A板0.5cm,P2点离B板也是0.5cm,P1和P2两点间的电势差为多大?
(3)若B板接地,P1和P2两点的电势各是多少伏?
如图所示是一组不知方向的匀强电场的电场线,把1.0×10-6 C的负电荷从A点沿水平线移到B点,静电力做了2.0×10-6 J的功.A、B两点间的距离为2 cm,问:
(1)A、B两点间的电势差为多大?
(2)匀强电场的场强大小及方向?
试题篮
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