光滑絕緣的水平面上有一正方形,其a、b、c三個頂點上分別放置等量的正點電荷Q.將一個電荷量為q的正試探電荷分別放在正方形中心O點和正方形的另一頂點d處,則以下敘述正確的有( 。
分析:根據(jù)庫侖定律和電場力的合成,比較電場力的大。浑妶龇较蜓豣d指向d點,d點電場方向用矢量合成可求得與b點相同.據(jù)電荷周圍電勢的特點分析電勢的高低.
解答:解:A、設正方形的邊長為L,在O點:a、c兩點電荷對-q的電場力抵消,則b對q的電場力大小為:F0=k
Qq
(
2
2
L)2
=
2kQq
L2
;
在d點:根據(jù)庫侖定律和力的合成得:點電荷q所受的電場力大小為:Fd=k
Qq
(
2
L)2
+2k
Qq
L2
sin45°=(
1
2
+
2
)
Qq
L2

由數(shù)學知識得:FO>Fd,故A錯誤.
B、電場方向沿od指向d點,則O點電勢高,所以同一試探電荷+q在d點比在O點的電勢能大,故B錯誤.
C、電場方向沿od指向d點,所以q在d點所具有的加速度方向與在O點所具有的加速度方向相同,故C正確;
D、在O點a、c兩點電荷對q的電場力抵消,所以把a點的正電荷Q移走,O點處場強不是零.故D錯誤.
故選:C
點評:本題考查對電場疊加的理解和應用能力,明確其計算用矢量合成法則,會分析電勢的高低.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?長寧區(qū)一模)如圖所示,沿X方向存在一勻強電場,現(xiàn)在光滑絕緣的水平面上有一長為l的絕緣細線,細線一端系在坐標原點O,另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,此時小球保持靜止.現(xiàn)給小球一垂直于細線的很小的初速度v0,使小球在水平面上開始運動,若小球在X方向發(fā)生最大的位移大小為△x,求勻強電場的場強E大小和小球第一次到達電勢能最大的位置所需的時間t.
某同學對小球運動分析和求解如下:
①給小球一垂直于細線的初速度v0后,小球作勻速圓周運動,電場力作為向心力,由向心力公式可解出場強;
②由運動學公式△x=
12
at2
可求得時間t.
請說明該同學的解題思路是否正確?如有錯誤,請指出錯處,并作出正確解答;如果正確,請完成解答.

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如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有兩個相距無窮遠的帶電小球A、B,兩球帶同種電荷,A球質(zhì)量為m以速度2v0向右運動,B球質(zhì)量為4m以速度v0正對著A向左運動.設兩球始終未相撞,求:
(1)當兩球相距最近時A球的速度;
(2)系統(tǒng)的最大電勢能.

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如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,放在磁感應強度為B.方向豎直向下的勻強磁場的左邊,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動,其中ab邊保持與MN平行.當線框以速度v0進入磁場區(qū)域時,它恰好做勻速運動.在線框進入磁場的過程中,
(1)線框的ab邊產(chǎn)生的感應電動勢的大小為E 為多少?
(2)求線框a、b兩點的電勢差.
(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:

(2006?浦東新區(qū)一模)在光滑絕緣的水平面上有一長為l的絕緣細線,細線一端系在O點,另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球.沿細線方向存在場強為E的勻強電場,此時小球處于平衡狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)給小球一垂直于細線的很小的初速度v0,使小球在水平面上開始運動,則小球能獲得的最大電勢能為
1
2
m
v
2
0
1
2
m
v
2
0
;小球第一次到達電勢能最大的位置所需的時間為
π
2
lm
qE
π
2
lm
qE

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