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在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B。A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距5L。最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為4L。若視小球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)輕桿的質(zhì)量,在虛線MP,NQ間加上水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后,試求:
(1)B球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),帶電系統(tǒng)的速度大。
(2)帶電系統(tǒng)向右運(yùn)動(dòng)的最大距離;
(3)帶電系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到速度第一次為零時(shí),B球電勢(shì)能的變化量。
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如圖所示,一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場(chǎng)源電荷A,其電荷量Q=+4×10—3C,場(chǎng)源電荷A形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為,其中為靜電力恒量,為空間某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷A的距離,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為kg的帶正電的小球B,它與A球間的距離為m,此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài),且小球B在場(chǎng)源電荷A形成的電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能的表達(dá)式為,其中為與之間的距離。另一質(zhì)量為的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落,落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運(yùn)動(dòng),它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)為P。(取g=10m/s2,k=9×109N·m2/C2),求
(1)小球C與小球B碰撞前的速度的大小?小球B的帶電量為多少?
(2)小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過程中,最大速度為多少?
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帶電量分別為+Q和-Q的點(diǎn)電荷A和B相距為4L,長為2L的導(dǎo)體棒與AB連線重合,并且導(dǎo)體棒的中點(diǎn)O與A、B連線中點(diǎn)重合。如圖所示,導(dǎo)體棒處于靜電平衡狀態(tài),其左右端點(diǎn)分別為C、D。則C、D兩點(diǎn)電勢(shì)φC φD,(填大于、小于或等于)。靜電力常量為k,導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電荷在0點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為 。
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示波管的結(jié)構(gòu)中有兩對(duì)互相垂直的偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′,若在XX′上加上如圖甲所示的掃描電壓,在YY′上加如圖乙所示的信號(hào)電壓,畫出在示波管熒光屏上看到的圖形(定性畫出即可)。
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如圖所示,三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢(shì)面,已知這三個(gè)圓的半徑之比為1:2:3 。A、B、C依次為這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上。A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為φA=10V和φC=2V,則B點(diǎn)的電勢(shì)是()
A.一定等于6V
B.一定低于6V
C.一定高于6V
D.無法確定
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一帶電小球在空中由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中,受重力和電場(chǎng)力作用。若重力做功,電場(chǎng)力做功,則小球的 ( )
A.重力勢(shì)能增加 B.電勢(shì)能增加
C.動(dòng)能減少 D.機(jī)械能增加
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如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按E =kt規(guī)律(k為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中,物體與絕緣豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,當(dāng)t = 0時(shí),物體由靜止釋放。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大,下列說法正確的是 ( )
A.物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加后保持不變
B.物體開始運(yùn)動(dòng)后速度先增加后保持不變
C.當(dāng)摩擦力大小等于物體所受重力時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度可能最大也可能最小
D.經(jīng)過時(shí)間,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值
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如圖,一帶負(fù)電的油滴,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速率V0射入水平的勻強(qiáng)電場(chǎng),V0方向與電場(chǎng)方向成θ角,已知油滴質(zhì)量m,測(cè)得他在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)p時(shí)的速率恰好為V0.設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(XP YP),則應(yīng)有( )
A、XP<0
B、XP>0
C、XP=0
D、條件不足,無法判斷
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虛線框內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)(方向未知),有一正電荷(重力不計(jì))從bc邊上的M點(diǎn)以速度v0射進(jìn)電場(chǎng)內(nèi),最后從cd邊上的Q點(diǎn)射出電場(chǎng),下列說法正確的是 ( )
A.電場(chǎng)力一定對(duì)電荷做了正功
B.電場(chǎng)方向可能垂直ab邊向右
C.電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是一段圓弧
D.電荷的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)
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一水平放置的光滑銅板正中央上方某處固定放置一個(gè)帶正電的可視為點(diǎn)電荷的源電荷Q。一個(gè)絕緣的帶少量正電的金屬小球(即小球自身帶正電,但和周圍環(huán)境以及和銅板之間沒有電量交換)以某一初速度水平?jīng)_上該銅板,經(jīng)位置B到達(dá)位置C后離開金屬板。則對(duì)小球在ABC間的運(yùn)動(dòng)速率的判斷中正確的是 ( )
A.先增大后減小
B.先減小后增大
C.一直減小
D.一直不變
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