(2004?江蘇模擬)如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn),質(zhì)量為m,帶負(fù)電且電量為q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速下滑,設(shè)q遠(yuǎn)小于Q,已知AB=h,小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為
3gh
,求
(1)小球從A到B過程中電場力做的功.
(2)A、C兩點(diǎn)電勢差.
分析:由題,B、C兩點(diǎn)在以正電荷Q為圓心的同一圓周上,電勢相等,小球從B運(yùn)動到C過程,電場力做功為零,根據(jù)動能定理研究小球從A運(yùn)動到B的過程,求出電場力所做的功,進(jìn)而求出AC間的電勢差.
解答:解:(1)設(shè)小球由A到B電場力所做的功為WAB,由動能定理得
mgh+WAB=
1
2
mvB2-0

解得WAB=
1
2
mgh

(2)由于B、C在以Q為圓心的圓周上,所以UB=UC
∵WAB=WAC
∴WAC=qUAC    
解得:UAC=
1
2
mgh
-q
=-
mgh
2q

答:(1)小球從A到B過程中電場力做的功為
1
2
mgh

(2)A、C兩點(diǎn)電勢差為-
mgh
2q
點(diǎn)評:電勢差是表示電場的能的性質(zhì)的物理量,與電場力做功有關(guān),常常應(yīng)用動能定理求解電勢差.
練習(xí)冊系列答案
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(2004?江蘇模擬)科學(xué)家們推測,太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上.從地球上看,它永遠(yuǎn)在太陽的背面,人類一直未能發(fā)現(xiàn)它,可以說它是“隱居”著的,它是地球的“孿生兄弟”,由以上信息我們可以推知(  )

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(1)從ab邊剛進(jìn)入磁場,到cd邊將進(jìn)入磁場前,線圈的運(yùn)動是
B
B

   A.加速運(yùn)動   B.減速運(yùn)動     C.勻速運(yùn)動      D.先加速后勻速
(2)在ab邊已進(jìn)入磁場,cd邊尚未進(jìn)入磁場的某一時(shí)刻,線圈的速度為v0/2,求此時(shí)線圈中的電流I.
(3)要保持線圈以速度v勻速滑出磁場,需要加一外力F.求所加外力F的大小.

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