如圖所示,光滑絕緣的水平面上,相隔4L的AB兩點固定有兩個電量均為Q的正點電荷,a,O,b是AB連線上的三點,且O為中點,Oa=Ob=L,一質(zhì)量為m、電量為q的點電荷以初速度v0從a點出發(fā)沿AB連線向B運動,在運動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用,但速度為零時,阻力也為零,當(dāng)它運動到O點時,動能為初動能的n倍,到b點剛好速度為零,然后返回往復(fù)運動,直至最后靜止.已知靜電力恒量為k,設(shè)O處電勢為零.求:(1)a點的電場強度.

(2)電荷q受到阻力的大。

(3)a點的電勢.

(4)電荷q在電場中運動的總路程.


考點:

動能定理的應(yīng)用;電勢.版權(quán)所有

專題:

動能定理的應(yīng)用專題.

分析:

(1)應(yīng)用點電荷的場強公式與場的疊加原理求出電場強度.

(2)由動能定理求出阻力.

(3)應(yīng)用動能定理求出電勢差,然后根據(jù)電勢差的定義式求出電勢.

(4)應(yīng)用動能定理求出路程.

解答:

解:(1)由點電荷電場強度公式和電場疊加原理可得:

E=k﹣k=;

(2)電場中ab兩點電勢差為零,從a到b過程,由動能定理得:

W=mv2mv02,

﹣f•2L=0﹣mv02,

解得:f=

(3)電荷從a到O過程,由動能定理得:

W′﹣Wf=mv2mv02

qUaoL=nmv02mv02,

Uao==,

Uaoa﹣φ0,φa=;

(4)電荷最終停在O點,

由動能定理得:We+Wf=mvt2mv02

即:×q﹣fs=0﹣mv02,

解得:s=(2n+1)L;

答:(1)a點的電場強度為;

(2)電荷q受到阻力的大小為

(3)a點的電勢為

(4)電荷q在電場中運動的總路程為(2n+1)L.

點評:

本題考查了動能定理的應(yīng)用,分析清楚電荷的運動過程,應(yīng)用動能定理、點電荷的場強公式與場的疊加原理即可正確解題.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


下述關(guān)于在如圖所示的電路中電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r。閉合開關(guān)S,待電流達到穩(wěn)定后,電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,電容器C所帶電荷量為Q,將滑動變阻器P的滑動觸頭, 從圖示位置向a端移動一些,待電流達到穩(wěn)定后,則與P移動前相比(   )                              

A.U變小    B.I變小      C.Q 減小     D.Q增大

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依據(jù)如圖所示的“處在磁場中的通電金屬棒在導(dǎo)軌上運動”這一實驗現(xiàn)象及相應(yīng)規(guī)律設(shè)計的家用電器是(  )

 

A.

電熱水壺

B.

電飯鍋

C.

電風(fēng)扇

D.

電熨斗

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科目:高中物理 來源: 題型:


兩個等量異種點電荷位于x軸上,相對原點對稱分布,正確描述電勢φ隨位置x變化規(guī)律的是圖(  )

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)利用電磁打點計時器打出的紙帶來驗證機械能守恒定律,該同學(xué)在實驗中得到一條紙帶,如圖所示,在紙帶上取6個計數(shù)點,兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.02s.其中1、2、3點相鄰,4、5、6點相鄰,在3點和4點之間還有若干個點.

s1是1、3兩點的距離,s2是2、5兩點的距離,s3是4、6兩點的距離.

(1)實驗過程中,下列操作正確的是  

A.電磁打點計時器應(yīng)接在220V交流電源上

B.實驗時應(yīng)先松開紙帶,然后迅速打開打點計時器

C.實驗時應(yīng)先打開打點計時器,然后松開紙帶

D.紙帶應(yīng)理順,穿過限位孔并保持豎直

(2)點2速度的表達式v2=  

(3)該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)是s1=4.00cm,s2=16.00cm,s3=8.00cm,重物(質(zhì)量為m)在豎直方向上運動從點2運動到點5過程中,動能增加量為  m,勢能減少量為  m.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,重力加速度g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖是某質(zhì)點運動的速度圖象.由圖象可求得,質(zhì)點在0﹣2s內(nèi)的加速度和3s末的瞬時速度分別是( 。

 

A.

4m/s2,4m/s

B.

2m/s2,2m/s

C.

2m/s2,4m/s

D.

4m/s2,0

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科目:高中物理 來源: 題型:


關(guān)于勻變速直線運動的說法,正確的是(  )

 

A.

它一定是速度越來越大的直線運動

B.

它是加速度越來越大的直線運動

 

C.

它是加速度越來越小的直線運動

D.

它是加速度不變的直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:


關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電,以下說法正確的是( 。

 

A.

摩擦起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移,感應(yīng)起電是因為產(chǎn)生電荷

 

B.

摩擦起電是因為產(chǎn)生電荷,感應(yīng)起電是因為電荷的轉(zhuǎn)移

 

C.

不論摩擦起電還是感應(yīng)起電都是電荷的轉(zhuǎn)移

 

D.

以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:


關(guān)于電流,下列說法中正確的是(  )

A.通過導(dǎo)體截面的電荷量越多,電流越大

B.電子運動速率越大,電流越大

C.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大

D.因為電流有方向,所以電流是矢量

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同步練習(xí)冊答案