【題目】如圖所示,勻強電場中A、B、C三點構(gòu)成一個直角三角形, ∠A=30°,AC=2m,把電荷量q=-2×10-10C的點電荷由A點移動到B點,電場力做功4.8×10-8J,若將該電荷由C點移到B點,克服電場力做功1.6×10-8J,取B點的電勢為零
求(1)A、C兩點的電勢;
(2)勻強電場的場強.
【答案】(1) -240V 80V;(2)160N/C,方向:從C指向A
【解析】
(1)根據(jù)電勢差公式求出AB間和BC間的電勢差,再由電勢差與電勢的關(guān)系求A、C兩點的電勢;
(2) 根據(jù)電場方向垂直于等勢線,找出等勢線,畫出電場方向,根據(jù)U=Ed求解電場強度。
(1)由題意可知,把電荷量q=-2×10-10C的點電荷由A點移到B點,電場力做功為:W1=4.8×10-8J;
則AB間電勢差為;
電荷量為q2=-2×10-10C的正電荷由C點移動到B點,電荷克服電場力做功1.6×10-8J,即電場力做功 W2=-1.6×10-8J
CB間的電勢差
根據(jù)UAB=φA-φB,UBC=φB-φC,φB=0,解得 ;
(2)由于B點的電勢為零,A點電勢為-240V,C點電勢為80V,將AC連線分成四等分,設(shè)分別為CD、DM、MN、NA,所以D點電勢為零即與B點電勢相等,連接DB即為等勢線,由幾何關(guān)系可知,AD垂直BD,所以電場線方向沿CA方向,由C指向A
。
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【題目】兩個相同的全長電阻為9 Ω、半徑為8cm的均勻光滑圓環(huán)固定在一個絕緣的水平臺面上,兩環(huán)分別在兩個互相平行的、相距為20 cm的豎直面內(nèi),兩環(huán)的圓心連線恰好與環(huán)面垂直,兩環(huán)面間有方向豎直向下的磁感應(yīng)強度B= T的勻強磁場(未畫出),兩環(huán)的最高點A和C間接有一內(nèi)阻為0.5 Ω的電源,連接的導(dǎo)線的電阻不計.今有一根質(zhì)量為10 g、電阻為1.5 Ω的棒置于兩環(huán)內(nèi)側(cè)且可沿環(huán)滑動,而棒恰好靜止于如圖所示的水平位置,它與圓弧的兩接觸點P、Q和圓弧最低點間所夾的弧對應(yīng)的圓心角均為θ=60°,重力加速度g取10 m/s2.試求:
(1)此電源電動勢E的大小.
(2)若換上兩個電阻可忽略的光滑圓環(huán)和電動勢E的大小為2V的電源,其他條件不變,現(xiàn)將棒從圓環(huán)最低點靜止釋放,問:棒經(jīng)過P、Q點時對兩環(huán)的彈力各為多少?棒能上升的最大高度?
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【題目】如圖所示,一小球(可視為質(zhì)點)套在固定的水平光滑橢圓形軌道上,橢圓的左焦點為P,長軸AC=2L0,短軸BD=L0,原長為L0的輕彈簧一端套在過P點的光滑軸上,另一端與小球連接。若小球做橢圓運動,在A點時的速度大小為v0,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),則下列說法正確的是( )
A. 小球在A點時彈簧的彈性勢能大于在C點時的彈性勢能;
B. 小球在A、C兩點時的動能相等;
C. 小球在B、D點時的速度最大;
D. 小球在B點時受到軌道的彈力沿BO方向。
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【題目】測定壓力變化的電容式傳感器如圖所示,A為固定電極,B為可動電極,組成一個電容大小可變的電容器?蓜与姌O兩端固定,當待測壓力施加在可動電極上時,可動電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容。現(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖所示的電路中,當待測壓力增大時( )
A. 電容器的電容將增加
B. 電阻R中沒有電流
C. 電阻R中有從a流向b的電流
D. 電阻R中有從b流向a的電流
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【題目】如圖所示,真空中M、N處放置兩等量異種電荷,a、b、c為電場中的三點,實線PQ為M、N連線的中垂線,a、b兩點關(guān)于MN對稱,a、c兩點關(guān)于PQ對稱,已知一帶正電的試探電荷從a點移動到c點時,試探電荷的電勢能減小,則以下判定正確的是( )
A. M點處放置的是負電荷
B. a點的場強與c點的場強完全相同
C. a點的電勢高于c點的電勢
D. 若將該試探電荷沿直線由a點移動到b點,則電場力先做負功,后做正功
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【題目】如圖所示, O 為一定滑輪,物塊A 與B 之間用跨過定滑輪的細繩相連且均保持靜止,連接B 物體的輕繩與豎直方向成60°角。已知A 的重力為100N,B 的重力為200N,不計繩和滑輪的質(zhì)量以及摩擦。求
(1)連接A、B 細繩彈力的大。
(2)地面對B 的摩擦力的大小。
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【題目】如圖所示,電源電動勢 E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,電源內(nèi)阻可忽略.
(1)閉合開關(guān) S,求穩(wěn)定后通過 R1 的電流.
(2)若再將開關(guān) S 斷開,求這以后流過 R1 的電量.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,紙面內(nèi)有寬為L水平向右飛行的帶電粒子流,粒子質(zhì)量為m,電荷量為-q,速率為v0,不考慮粒子的重力及相互間的作用,要使粒子都匯聚到一點,可以在粒子流的右側(cè)虛線框內(nèi)設(shè)計一勻強磁場區(qū)域,則磁場區(qū)域的形狀及對應(yīng)的磁感應(yīng)強度可以是(其中B0=,A、C、D選項中曲線均為半徑是L的1/4圓弧,B選項中曲線為半徑是L/2的圓)
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌間距為1m,固定在絕緣桌面上的部分是水平的,處在磁感應(yīng)強度大小為1T、方向豎直向下的有界勻強磁場中(導(dǎo)軌其他部分無磁場),電阻R的阻值為2Ω,桌面距水平地面的高度為1.25m,金屬桿ab的質(zhì)量為0.1kg,有效電阻為1Ω,F(xiàn)將金屬桿ab從導(dǎo)軌上距桌面高度為0.45m的位置由靜止釋放,其落地點距桌面左邊緣的水平距離為1m。取g=10m/s2,空氣阻力不計,離開桌面前金屬桿ab與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好。下列判斷正確的是( )
A. 金屬桿剛進入磁場時,其速度大小為3m/s
B. 金屬桿剛進入磁場時,電阻R上通過的電流大小為1.5A
C. 金屬桿穿過勻強磁場的過程中,克服安培力所做的功為0.25J
D. 金屬桿穿過勻強磁場的過程中,通過金屬桿某一橫截面的電荷量為0.2C
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