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精英家教网如图所示:光滑绝缘杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,带电荷量为+q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q<Q,AB=h,小球滑到B点的速度大小为
3
2
gh
,求:
(1)小球从A到B过程中电场力做的功;
(2)A、C两点的电势差.
分析:(1)由题,B、C两点在以正电荷Q为圆心的同一圆周上,电势相等,小球从B运动到C过程,电场力做功为零,根据动能定理研究小球从A运动到B的过程,求出电场力所做的功,
(2)由功与电势差的关系式,求得AB的电势差,进而求出AC间的电势差.
解答:解:(1)由A→B过程中,由动能定理有:
mgh+W=
1
2
mv
2
B

故从A→B电场力做功为:W=mgh-
1
2
mvB2=mgh-
3
4
mgh=
1
4
mgh

(2)因BC两点电势相等,UAC=UAB       
由W=qUAC有:
UAC=
W
q
=
mgh
4q

答:(1)小球从A到B过程中电场力做的功
1
4
mgh

(2)A、C两点的电势差
mgh
4q
点评:电势差是表示电场的能的性质的物理量,与电场力做功有关,常常应用动能定理求解电势差.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?郑州二模)如图所示,光滑绝缘杆PQ放置在竖直平面内,PQ的形状与以初速度
v
 
0
v
 
0
=
2gh
)水平抛出的物体的运动轨迹相同,P端为抛出点,Q端为落地点,P点距地面的高度为h.现在将该轨道置于水平向右的匀强电场中,将一带正电小球套于其上,由静止开始从轨道P端滑下.已知重力加速度为g,电场力等于重力.当小球到达轨道Q端时(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q1、Q2,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法正确的是(  )
A、小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变B、小球受到的洛伦兹力将不断增大C、小球的加速度将减小D、小球的电势能一直减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?连云港一模)如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电.M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中.开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v0向右运动,到达M点时速度为3v0/4,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)a、b两球碰撞中损失的机械能;
(3)a球碰撞b球前的速度v.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,带电量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q<<Q,AB=h,BC=2h,小球滑到B点时速度大小为
3gh
,则小球从A运动到B的过程中,电场力做的功为
 
;小球在C点的速度为
 

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