精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
13.如图所示,一绝缘细杆长为l,两端各固定着一个带电小球,处于水平方向的匀强电场中,电场强度为E,两小球带电量分别为+q和-q.开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中I所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90°,到达图中Ⅱ所示的位置;最后使细杆移到图中III所示的位置.细杆从位置I到位置Ⅱ的过程中,电场力对两小球做的总功为W1=qEl,细杆从位置Ⅱ到位置III的过程中,两小球的合电势能的变化为0.

分析 在从Ⅰ到Ⅱ的过程中,电场力分别对电荷做了正功,但是从Ⅱ到Ⅲ的过程中,正负电荷移动的距离相同,电场力对+q做正功,电场力对-q做等大的负功总功的想为零.

解答 解:从Ⅰ到位置Ⅱ过程中,+q沿着电场线运动,-q逆着电场线运动,电场力对两电荷都做正功,有:
W1=qE•$\frac{l}{2}$+qE•$\frac{l}{2}$=qEl;
由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中,电场力对+q做正功,电场力对-q做等大的负功,因此电场力对两小球所做的总功为零,W2=0.
故答案为:qEl,0.

点评 本题考查了求电场力的功问题,分析清楚球的运动过程是解题的前提,应用功的计算公式可以解题;等量异号电荷在电场中受的力大小相同,但方向相反,所以电场力对它们做的总功的大小为零.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.如图所示,有一个质量为m=80g小物块,带上正电荷q=2×10-4C,与水平的轨道MN之间的动摩擦因数μ=0.25.在一个水平向左的匀强电场中,E=3×103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的竖直半圆形轨道NPL,半径为R=50cm.小物块从水平轨道上某位置由静止释放,恰好能够沿轨道运动到最高点L.取g=10m/s2,求:
(1)小物块的释放点离N多远?
(2)小物块运动到P(轨道中点)点时轨道对它的支持力等于多少?
(3)小物块运动中的最大速度为多少(可用根号表示)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

4.如图所示,在水平向右的匀强电场中的A点,有一个质量为m、带电荷量为-q的小球以速度v竖直向上运动.已知当小球经过最高点B时(AB的竖直距离为h),速度恰变成水平方向,大小也为v.并恰好进入B点的左侧半径为R(R足够大)的光滑圆弧形轨道,求:
(1)AB两点间的电势差.
(2)求球在B处进入轨道时,对轨道的压力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示的空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.求:
(1)cd边刚进入磁场时,cd棒切割磁场产生的电动势;
(2)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差;
(3)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.在“跨越-2015•朱日和”系列军事演习中,某部伞兵进行了飞行跳伞演习,该伞兵从高空静止的直升飞机上跳下,在t0时刻打开降落伞,在3t0时刻以速度v2着地,他的速度随时间变化的规律如图所示,其中0~t0内是直线,下列结论正确的是(  )
A.伞兵在0~t0时间内加速度不变,在t0~3t0时间内加速度增大
B.伞兵在t0~3t0时间内,平均速度为$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}$
C.降落伞打开后,降落伞和伞兵所受的阻力越来越小
D.降落伞打开后,降落伞和伞兵所受的阻力大小恒定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.如图所示,在匀强电场中,电场线与水平方向成θ角,一电荷量为q、质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时,细线恰好呈水平状态,现给小球一垂直于细线的初速度使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)细线对小球的最大拉力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

5.α粒子的质量是质子质量的4倍,电荷量是质子电荷量的2倍,它们从静止起,经同一电场加速,获得的动能之比Eα:EP=2:1,获得的速度之比vα:vP=1:$\sqrt{2}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一路标.如图是描述两车运动的v-t图线,折线ABC和折线OBD分别描述了甲、乙两车在0~20s内的运动情况.关于甲、乙两车的运动,下列说法正确的是(  )
A.在0~10 s内,两车逐渐靠近B.在t=10 s时,两车相遇
C.在10 s~20 s内,两车逐渐远离D.在0~20 s内,两车最远距离为100 m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,质量为m的铜棒长为L,棒的两端各与长为a的细软铜线相连,静止悬挂在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流后,铜棒向上摆动,最大偏角为θ.则棒中的电流强度为(  )
A.I=$\frac{mg(1-cosθ)}{BLsinθ}$B.I=$\frac{mg(1-sinθ)}{BLcosθ}$
C.I=$\frac{mgtanθ}{BL}$D.I=$\frac{mg}{BLtanθ}$

查看答案和解析>>

同步练习册答案