如圖是一簇沿水平向左平行且等距的電場(chǎng)線(xiàn),現(xiàn)有一帶電量大小為1.0×10-6C的液滴從靜止開(kāi)始由b沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為45°,電場(chǎng)力做功為4.0×10-6J,已知b,d兩點(diǎn)的距離為4cm.(g=10m/s2)求:
(1)b、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小
(3)液滴運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度.
(1)液滴沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)從b運(yùn)動(dòng)到d,說(shuō)明合力在bd線(xiàn)上,則電場(chǎng)力必定水平向右,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反,所以帶電液滴帶負(fù)電,電荷量為q=-1.0×10-6C
電場(chǎng)力做功為 Wbd=4.0×10-6J,則b、d間的電勢(shì)差為
Ubd=
Wad
q
=
4×10-6
-1×10-6
V=-4V
(2)bd兩點(diǎn)沿著電場(chǎng)線(xiàn)距離為 d=s?sin45°=4?sin45°=2
2
cm,
則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E=
Ubd
d
=
4
2
2
×10-2
=
2
×102≈141.1V/m
(3)由于電荷由b沿著d做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),合外力沿著bd方向,
則有:mg=Eq,可得 合力為 F=
2
mg
根據(jù)動(dòng)能定理得:Fs=
1
2
m
v2d

即得:
2
mgs=
1
2
m
v2d

得:vd=
2
2
gs
=
2
2
×10×0.04
m/s≈1m/s
答:
(1)b、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為-4V.
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小是141.1V/m.
(3)液滴運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度是1m/s.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖9-37-29所示,水平地面上方分布著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng).一“L”形的絕緣硬質(zhì)管豎直固定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中.管的水平部分長(zhǎng)為l1=0.2m,離水平面地面的距離為h=5.0m,豎直部分長(zhǎng)為l2=0.1m.一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放,小球與管間摩擦不計(jì)且小球通過(guò)管的彎曲部分(長(zhǎng)度極短可不計(jì))時(shí)沒(méi)有能量損失,小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小為重力的一半.求:

小題1:小球運(yùn)動(dòng)到管口B時(shí)的速度大;
小題2:小球著地點(diǎn)與管的下端口B的水平距離.(g=10m/s2)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

圖中所示是平行板電容器,其電容C,帶電量為Q,上極板但正電,板間距離為d,A、B兩點(diǎn)間的距離s,如圖所示.連線(xiàn)AB與極板間的夾角為30°,則A、B間的電勢(shì)差為( 。
A.
3
Cs
2Qd
B.
2Qs
Cd
C.
Qs
2Cd
D.
2
3
Cs
3Qd

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

光滑絕緣的水平面上方存在一個(gè)水平方向的電場(chǎng),電場(chǎng)線(xiàn)與x軸平行,電勢(shì)j與坐標(biāo)值x的關(guān)系式為:j=106x(j的單位為V,x單位為m).一帶正電小滑塊P,從x=0處以初速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),則( 。
A.電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為106V/m
B.電場(chǎng)方向沿x軸正方向
C.小滑塊的電勢(shì)能一直增大
D.小滑塊的電勢(shì)能先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,將一電荷量為5×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢(shì)能增加了0.1J,已知A、B兩點(diǎn)間距離為2cm,兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向成60°角,如圖所示,則:
(1)在電荷由A移到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做了多少功?
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少?
(3)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,在水平面上的N點(diǎn),由靜止釋放質(zhì)量為m,電荷量為-q的負(fù)檢驗(yàn)電荷,該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60°,規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零.則在+Q形成的電場(chǎng)中( 。
A.N點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì)
B.N點(diǎn)電勢(shì)為-
mv2
2q
C.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍
D.檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-
1
2
mv2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

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φ=k
Q
r
,其中k為靜電力恒量,r為空間某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷A的距離.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電的小球B,它與A球間的距離為a=0.4m,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?p=k
Qq
r
,其中r為q與Q之間的距離.另一質(zhì)量為m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v0的大。啃∏駼的帶電量q為多少?
(2)小球C與小球B一起向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,最大速度為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于靜電場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零
B.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小
C.根據(jù)公式U=Ed知,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大,電勢(shì)差就越大
D.正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn),電勢(shì)能一定減少

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)一端固定在O點(diǎn),另一端拴有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,將它置于場(chǎng)強(qiáng)大小為E的水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)小球處在細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為α的A點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài),問(wèn):
(1)小球帶何種電荷?所帶電荷量為多少?
(2)在平衡位置以多大的速度VA釋出小球,才能使之在電場(chǎng)中作豎直平面內(nèi)的完整圓周運(yùn)動(dòng)?

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同步練習(xí)冊(cè)答案