【題目】如圖所示,A、B、C、D為勻強電場中相鄰兩個電勢差都相等的四個等勢面,一個電子經等勢面A時,動能為20eV;經等勢面B時,電勢能為-10eV;到等勢面C時,速度剛好為零。已知B、D間距離為0.15m,求:(已知電子的電荷量為-1.60×l0-19C,質量m=9.0×10-31kg,電子只受電場力的作用)
(1)D面的電勢φD;
(2)電場的場強E;
(3)電子飛經B面時的速度vB。
【答案】(1)-10 V;(2)133V/m;(3)1.89×106m/s
【解析】(1)電子在等勢面A處的動能為20 eV,到等勢面C處的動能為零,從A到C的過程中,動能減少了20eV,它的電勢能應增加了20eV。根據在勻強電場中電場力做功的特點,得出電子在B等勢面處的動能應為10 eV。已知電子在等勢面B處的電勢能為-10 eV,在等勢面B處的電勢能與動能總和為E=EpB+EkB=(-10+10)eV=0。由此可知,在等勢面C處的總能也應為零。由于EkC=0,所以電子在經等勢面C時的電勢能也為零,表明等勢面C處為零電勢面,φc=0。
依據電子(負電荷)由A經B至C的過程中電勢能逐漸增加,即可判定沿A→B→C→D是電勢逐漸降低的方向,且電子每經兩相鄰等勢面,其電勢能變化10eV,相應的電勢差應為U=10 V,即D面電勢應比C面電勢低10V,即φD=-10 V。
(2)根據勻強電場的場強E=,有:
E=V/m=133V/m
(3)電子經等勢面B時的動能EkB=10eV,設電子經B時的速度為vB,有:
EkB=
解得:vB=m/s=1.89×106m/s
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【題目】在真空中有兩個點電荷q1和q2,分別位于A和B,相距20 cm,q1為4×10-8C,q2為-8×10-8 C,則
(1)在AB連線上A的外側離A 20 cm處的D點場強大小、方向如何?
(2)能否在D點處引入一個帶負電荷的-q,通過求出-q在D處受合電場力,然后根據E=求出D處的場強大小和方向?
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【題目】如圖所示,P、Q是兩個電量相等的正的點電荷,它們連線的中點是O,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點的場強和電勢,則()
A. EA一定大于EB,φA一定大于φB
B. EA不一定大于EB,φA一定大于φB
C. EA一定大于EB,φA不一定大于φB
D. EA不一定大于EB,φA不一定大于φB
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【題目】甲物體的質量是乙物體質量的3倍,它們同時從同一高度由靜止開始下落,不計空氣阻力,則下列說法正確的是:
A. 甲比乙先著地
B. 甲的落地速度比乙的落地速度大
C. 甲比乙加速度大
D. 下落過程中,兩者在任意時刻的速度和離地的高度都相同
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【題目】如圖所示,A是一質量為M的盒子,B的質量為m,A、B用細繩相連,跨過光滑的定滑輪置于傾角為θ的斜面上,B懸于斜面之外而處于靜止狀態(tài),斜面放置在水平地面上.現在向A中緩慢加入沙子,整個系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過程中( 。
A. A對斜面的壓力逐漸增大
B. 繩子拉力逐漸增大
C. 地面對斜面的摩擦力始終為零
D. A所受的摩擦力逐漸增大
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【題目】如圖所示,真空中a、b、c、d四點共線且等距.先在a點固定一點電荷+Q,測得b點場強大小為E.若再將另一等量異種點電荷-Q放在d點時,則( )
A. b點場強大小為E B. c點場強大小為E
C. b點場強方向向右 D. c點電勢比b點電勢高
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【題目】下列關于波長的說法正確的是( ).
A. 在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的相鄰兩質點間的距離
B. 波峰與波峰間的距離或波谷與波谷間的距離
C. 一個周期內質點移動的距離
D. 一個正弦波形的曲線長
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【題目】關于波的干涉現象,下列說法中正確的是( ).
A. 在振動削弱的區(qū)域,質點不發(fā)生振動
B. 在振動削弱的區(qū)域,各質點都處于波谷
C. 在振動加強的區(qū)域,質點有時處于波峰
D. 在振動加強的區(qū)域,質點的位移一定不為零
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【題目】一輛汽車正以v1=10 m/s的速度在平直公路上勻速行駛,發(fā)現正前方有一輛自行車以v2=4 m/s的速度做同方向的勻速直線運動,汽車立即關閉油門做加速度大小為a=0.6m/s2的勻減速運動,汽車恰好沒有碰上自行車,則
A. 關閉油門后,汽車恰好沒有碰上自行車時所用時間為10s
B. 關閉油門后,汽車恰好沒有碰上自行車時所用時間為s
C. 關閉油門時,汽車與自行車的距離30 m
D. 關閉油門時,汽車與自行車的距離m
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