精英家教網(wǎng)空間中有一勻強電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標系o-xyz,M,N為電場中的兩個點.M點坐標為(0,-a,0),N點坐標為(
2
2
a,0,
2
2
a).已知電場強度大小為E,方向平行于平面xoy,且于x軸正方向夾角為45°,現(xiàn)將一電量為+q的試探電荷由M點沿某一路徑移至N點,在此過程中,電場力做的功為( 。
A、
6
2
qEa
B、2qEa
C、(
2
+1
2
)qEa
D、(
3+2
2
2
)qEa
分析:題中試探電荷在勻強電場中移動,先求出MN間沿電場線方向的距離d,由公式W=qEd求解電場力做的功.
解答:解:勻強電場場強方向平行于平面xoy,過N點作平面xoy 的垂線,垂足記為N1,N1與N等電勢.在平面xoy內(nèi)過M點和N1點作電場線的垂線,垂足分別為M1和N2,則M1、M等電勢,N2、N1、N等電勢.將一電量為+q的試探電荷由M點沿某一未知路徑移至N點的過程中電場力做的功等于將其由M1沿某電場線方向移至N2過程中電場力做的功.根據(jù)幾何關(guān)系,M1N2=
2
+1
2
a,由W=Eqd得:電場力做的功為:W=(
2
+1
2
)qEa
故選:C.
點評:本題考查勻強電場中靜電力做功的計算,關(guān)鍵確定勻強電場中的等電勢點,運用幾何關(guān)系求出兩點沿電場線方向的距離,即可求得電場力做功.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,真空中有一直角坐標系xOy,M、N分別是y軸和x軸上的兩點.該空間內(nèi)有一勻強電場,方向沿y軸負方向.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從M點以速度v0沿x軸正方向射出,恰能通過N點.已知OM=d,ON=2d,不計粒子重力.
(1)求該勻強電場場強E的大;
(2)若撤去該勻強電場,在該空間加一勻強磁場,仍讓這個帶電粒子從M點以速度v0沿x軸正方向射出,粒子仍通過N點,求所加勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一置于鉛盒中的放射源發(fā)射出的α、β和γ射線,由鉛盒的小孔射出,在小孔外放一鋁箔,鋁箔后的空間有一勻強電場.進入電場后,射線變?yōu)閍、b兩束,射線a沿原來方向行進,射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn),則圖中的射線a為
γ
γ
射線,射線b為
β
β
射線.碘131核不穩(wěn)定,會發(fā)生β衰變,其半衰變期為8天.碘131核的衰變方程:
 
131
53
I
 
 
54131X+-10e
54131X+-10e
(衰變后的元素用X表示),經(jīng)過
16
16
天75%的碘131核發(fā)生了衰變.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在如圖所示的空間區(qū)域里,y軸左方有一勻強電場,場強方向跟y軸負方向成30°角,大小為E=4.0×105N/C,y軸右方有一垂直紙面的勻強磁場,有一質(zhì)子以速度υ0=2.0×106m/s由x軸上A點(OA=10cm)先后兩次進入磁場,第一次沿x軸正方向射入磁場,第二次沿x軸負方向射入磁場,回旋后都垂直射入電場,最后又進入磁場,已知質(zhì)子質(zhì)量m為1.6×10-27kg,不計質(zhì)子重力,求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小和方向;
(2)質(zhì)子兩次在磁場中運動的時間之比;
(3)質(zhì)子兩次在電場中運動的時間各為多少?

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年北京市朝陽區(qū)高二(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,真空中有一直角坐標系xOy,M、N分別是y軸和x軸上的兩點.該空間內(nèi)有一勻強電場,方向沿y軸負方向.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從M點以速度v沿x軸正方向射出,恰能通過N點.已知OM=d,ON=2d,不計粒子重力.
(1)求該勻強電場場強E的大小;
(2)若撤去該勻強電場,在該空間加一勻強磁場,仍讓這個帶電粒子從M點以速度v沿x軸正方向射出,粒子仍通過N點,求所加勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和方向.

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