精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶正電的小球,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),靜電力做功為W=0.2J,已知A、B兩點(diǎn)間距離為L=0.1m,電勢差為UAB=20V,
(1)判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向;
(2)求電場強(qiáng)度的大;
(3)求小球的帶電量;
(4)求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率.
分析:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向;
(2)根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系求解電場強(qiáng)度的大;
(3)根據(jù)W=qEd求解電荷量;
(4)根據(jù)動(dòng)能定理求解小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率.
解答:解:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),所以勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.
(2)根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系得:
UAB=Ed=0.1E=20V  
所以E=200V/m
(3)電場力做的功:W=FL=qEL
解得:q=
W
EL
=
0.2J
200V/m×0.1m
=0.01C
(4)根據(jù)動(dòng)能定理研究小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),
qU=
1
2
mv2
v=
2qU
m
=
2×0.01×20
10-3
=20m/s
答:(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向由A指向B;
(2)電場強(qiáng)度的大小為200V/m;
(3)小球的帶電量為0.01C;
(4)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率為20m/s.
點(diǎn)評(píng):理解和掌握電場中各個(gè)物理量之間的關(guān)系,在具體題目中能熟練的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰.則下列敘述正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?汕頭一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域.隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度為
2
3
v0.從碰撞時(shí)刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向右,電場強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場,并且區(qū)域外始終不存在電場.P1的質(zhì)量為m1,帶電量為q,P2的質(zhì)量為m2=5m1,A、O間距為L0,O、B間距為L=
4L0
3
,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0

(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間.
(2)判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場的左邊,圖中虛線MN為磁場的左邊界.線框在大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng),其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線框以速度v0進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).在線框進(jìn)入磁場的過程中,
(1)線框的ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E 為多少?
(2)求線框a、b兩點(diǎn)的電勢差.
(3)求線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N,分別固定在A、B兩點(diǎn),O為AB連線的中點(diǎn),CD為AB的垂直平分線.在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(設(shè)不改變原來的電場分布),在以后的一段時(shí)間內(nèi),P在CD連線上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).若(  )
A、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小B、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中每次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小C、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中周期不斷減小D、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中振幅不斷減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上有直角坐標(biāo)系xoy,將半徑為R=0.4m,內(nèi)徑很小、內(nèi)壁光滑、管壁極薄的圓弧形絕緣管AB水平固定在第二象限內(nèi),它的A端和圓心O′都在y軸上,B端在x軸上,O′B與y軸負(fù)方向夾角θ=60°.在坐標(biāo)系的第一、四象限不同區(qū)域內(nèi)存在著四個(gè)垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,a、b、c為磁場的理想分界線,它們的直線方程分別為a:y=0.2;b:y=-0.1;c:y=-0.4;在a、b所圍的區(qū)域Ⅰ和b、c所圍的區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2,第一、四象限其它區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0.當(dāng)一質(zhì)量m=1.2×10-5kg、電荷量q=1.0×10-6C,直徑略小于絕緣管內(nèi)徑的帶正電小球,自絕緣管A端以v=2.0×10-2 m/s的速度垂直y軸射入管中,在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,小球能垂直通過c、a,并又能以垂直于y軸的速度進(jìn)入絕緣管而做周期性運(yùn)動(dòng).求:
(1)B0的大小和方向;
(2)B1、B2的大小和方向;.
(3)在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi),小球在經(jīng)過第一、四    象限的過程中,在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.

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