如圖所示，在地面上方有一個(gè)勻強(qiáng)電場，在該電場中取點(diǎn)O作為圓心，以R=10cm為半徑，在豎直平面內(nèi)做一個(gè)圓，圓平面平行于勻強(qiáng)電場的電場線，在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為Q=-5×10-4C的電荷．當(dāng)把一個(gè)質(zhì)量為m=3g，電荷量為q=2×10-10C帶電小球放在圓周上的a點(diǎn)時(shí)（a點(diǎn)為圓周上最左的點(diǎn)），它恰好能靜止不動(dòng)，．若將帶電小球從a點(diǎn)緩慢移到圓周上最高點(diǎn)b，外力做功W=______J．
小球在a點(diǎn)時(shí)，受mg、F、qE三力而平衡時(shí)（參看圖），應(yīng)有
qEcosα=mg
qEsinα=F=
kQq
R2

因?yàn)閍、b都在點(diǎn)電荷Q的電場的等勢線上，
所以小球從a→b時(shí)庫侖力F做功為零．
設(shè)所加外力做的功為W外，由動(dòng)能定理得：
W外-mgR+qEcosαR-qEsinαR=0
整理得：W外=
kQq
R2

代入數(shù)據(jù)得W外=9×10-3J　
故答案為：9×10-3
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

將一個(gè)帶電量為1×10-6C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場力做功3×10-6J．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功5×10-6J，則UAB=______V，UAC=______V．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在勻強(qiáng)電場中，將一電荷量為5×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm，兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角，如圖所示，則：
（1）在電荷由A移到B的過程中，電場力做了多少功？
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差為多少？
（3）該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A，其電荷量Q=+4×10-3C，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢表達(dá)式為φ=k
Q
r
，其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到場源電荷A的距離．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B，它與A球間的距離為a=0.4m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能的表達(dá)式為?p=k
Qq
r
，其中r為q與Q之間的距離．另一質(zhì)量為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng)，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P．（取g=10m/s2，k=9×109N?m2/C2），求
（1）小球C與小球B碰撞前的速度v0的大��？小球B的帶電量q為多少？
（2）小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中，最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在絕緣水平面上有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，連線中點(diǎn)為O，以O(shè)為中心作一個(gè)正方形，四個(gè)頂點(diǎn)為a、b、c、d，且ab和cd與兩點(diǎn)電荷的連線平行，如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�
A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同
B．c、d兩點(diǎn)電勢相等
C．電子在b點(diǎn)的電勢能小于a點(diǎn)的電勢能
D．將電子從b經(jīng)a、c移到d，電場力做功為0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于靜電場下列說法中正確的是（　　）
A．在電場中某點(diǎn)的電勢為零，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零
B．電荷在電場中電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能小
C．根據(jù)公式U=Ed知，在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢差就越大
D．正電荷從電勢高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢低的點(diǎn)，電勢能一定減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示的勻強(qiáng)電場E=10N/C，矩形abcd的ab邊與電場線平行，且ab=3cm，bc=2cm，ab兩點(diǎn)的電勢差為______V，bc兩點(diǎn)的電勢差為______V．將點(diǎn)電荷q=5C從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做功________J．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，長度為l的細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球，整個(gè)裝置置于水平向右的勻強(qiáng)電場（電場區(qū)域足夠大）中，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=60°．
（1）若將小球拉至O點(diǎn)右方使細(xì)線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球的速度最大時(shí)，細(xì)線的張力為多少？
（2）現(xiàn)將小球拉至O點(diǎn)左方使細(xì)線呈水平狀態(tài)由靜止釋放，則小球第一次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)的速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場的電場線．一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場，只在電場力作用下，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點(diǎn)．若a點(diǎn)電勢為φa，b點(diǎn)電勢為φb，則（　�。�
A．場強(qiáng)方向一定向左，且電勢φa＞φb
B．場強(qiáng)方向一定向左，且電勢φa＜φb
C．場強(qiáng)方向一定向右，且電勢φa＜φb
D．場強(qiáng)方向一定向右，且電勢φa＞φb

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