如圖所示,平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三點(diǎn)A、B、C,其連線構(gòu)成邊長l=2cm的等邊三角形,現(xiàn)將一電荷量為q1=10﹣8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為W1=3×10﹣6J,將另一電荷量為q2=﹣10﹣8C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力做功為W2=3×10﹣6J,設(shè)A點(diǎn)的電勢(shì)φA=0V.

(1)求B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)

(2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向

(3)一質(zhì)量為m=10﹣8kg、帶電荷量q=10﹣8C的微粒以平行于BC的速度經(jīng)過A點(diǎn)后恰能通過C點(diǎn),求該微粒通過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.(分析中不考慮微粒所受重力)


考點(diǎn):

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系;電勢(shì)..

專題:

電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題.

分析:

粒子由A沿直線移到B的過程中,電場(chǎng)力做功,求出AB的電勢(shì)差,同理求出AC電勢(shì)差,根據(jù)電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系即可求得電勢(shì),根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系求出場(chǎng)強(qiáng)的大。

利用運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系求的速度,即可求得動(dòng)能

解答:

解:(1)由電勢(shì)差的定義得

A點(diǎn)電勢(shì)為0,故

則B點(diǎn)電勢(shì)φB=UBA=﹣UAB=﹣300V

C點(diǎn)電勢(shì)φC=UCA=﹣UAC=﹣300V

(2)B、C等勢(shì),則BC為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一等勢(shì)面,電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面,過A作AD垂直于BC,則電場(chǎng)方向?yàn)橛葾指向D,如圖所示.

(3)微粒過A點(diǎn)的速度垂直電場(chǎng)線,微粒做類平拋運(yùn)動(dòng).

lsin30°═v0t

a=

vy=at

=

聯(lián)立解得

答:(1)求B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)為﹣300V,﹣300V

(2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為104V/m,方向由A指向D

(3)一質(zhì)量為m=10﹣8kg、帶電荷量q=10﹣8C的微粒以平行于BC的速度經(jīng)過A點(diǎn)后恰能通過C點(diǎn),該微粒通過C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能3.25×10﹣6J.

點(diǎn)評(píng):

解決本題的關(guān)鍵掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,注意d是沿電場(chǎng)線方向上的距離,以及知道電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,由高電勢(shì)指向低電勢(shì).

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


下面各圖中,電流及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均正確的是( 。

 

A.

B.

C.

D.

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 (1)下列說法正確的是(  )

A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波,且首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

B.紅外線是一種頻率比紫外線還高的電磁波

C.在干燥環(huán)境下,用塑料梳子梳理頭發(fā)后,來回抖動(dòng)梳子能產(chǎn)生電磁波

D.“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí),在地面上測(cè)得的其車廂長度明顯變短

(2)圖為由某種透明材料做成的三棱鏡的橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形.現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束以垂直于BC面的方向入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。

①求該材料對(duì)此平行光束的折射率。

②這些到達(dá)BC面的光線從BC面射出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當(dāng)屏到BC面的距離d滿足什么條件時(shí),此光斑分為兩塊?

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如圖所示,物體a、b和c疊放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分別作用于物體b、c上,a、b和c仍保持靜止.則物體b受力的個(gè)數(shù)為( 。

 

A.

3

B.

4

C.

5

D.

6

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如圖所示,虛線a、b和c是某一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,一帶正電的微粒射入電場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線KLMN所示,設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)過程中只受電場(chǎng)力,則由圖可知(  )

 

A.

三個(gè)等勢(shì)面電勢(shì)關(guān)系為φa>φb>φc

 

B.

粒子從L到M的過程中,電場(chǎng)力一直做負(fù)功

 

C.

粒子從K到L的過程中,電勢(shì)能增加

 

D.

粒子從K到L的過程中,受到靜電引力;從M到N的過程中,受到靜電斥力

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關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型,下列表述正確的有(  )

 

A.

N+H→C+He是α衰變放出氦原子核

 

B.

H+H→He+γ是核聚變反應(yīng)方程

 

C.

U→Th+He是核裂變反應(yīng)方程

 

D.

He+Al→P+n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程

 

E.

Pa→U+e是β衰變方程

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一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖象如圖所示.質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位于x=4m處,開始沿x軸正向運(yùn)動(dòng).當(dāng)t=8s時(shí),質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為( 。

 

A.

x=3m

B.

x=7m

C.

x=8m

D.

x=13m

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如圖所示,豎直平面內(nèi)有兩個(gè)水平固定的等量同種負(fù)點(diǎn)電荷,A、O、B在兩電荷連線的中垂線上,O為兩電荷連線中點(diǎn),AO=OB=L,將一帶正電的小球由A點(diǎn)靜止釋放,小球可最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn),已知小球的質(zhì)量為m、電量為q.若在A點(diǎn)給小球一初速度,則小球向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),重力加速度為g.則AO兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAO=  ,該小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度大小為 2。

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如圖所示,豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)有一不計(jì)質(zhì)量的活塞,可在氣缸內(nèi)作無摩擦滑動(dòng),活塞下方封閉一定質(zhì)量的氣體。已知活塞截面積為100cm2,大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa,氣缸內(nèi)氣體溫度為27℃,試求:


①若保持溫度不變,在活塞上放一重物,使氣缸內(nèi)氣體的體積減小一半,這時(shí)氣體的壓強(qiáng)和所加重物的重力。
②在加壓重物的情況下,要使氣缸內(nèi)的氣體恢復(fù)原來體積,應(yīng)對(duì)氣體加熱,使溫度升高到多少攝氏度。

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