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如图所示,平行于纸面的匀强电场中有三点A、B、C,其连线构成边长l=2cm的等边三角形,现将一电荷量为q1=10﹣8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为W1=3×10﹣6J,将另一电荷量为q2=﹣10﹣8C的负点电荷从A点移到C点,电荷克服电场力做功为W2=3×10﹣6J,设A点的电势φA=0V.

(1)求B、C两点的电势

(2)求匀强电场的电场强度大小和方向

(3)一质量为m=10﹣8kg、带电荷量q=10﹣8C的微粒以平行于BC的速度经过A点后恰能通过C点,求该微粒通过C点时的动能.(分析中不考虑微粒所受重力)


考点:

电势差与电场强度的关系;电势..

专题:

电场力与电势的性质专题.

分析:

粒子由A沿直线移到B的过程中,电场力做功,求出AB的电势差,同理求出AC电势差,根据电势差与电势的关系即可求得电势,根据电场线与等势线垂直,确定电场强度的方向.根据匀强电场的电势差与电场强度的关系求出场强的大小.

利用运动学关系求的速度,即可求得动能

解答:

解:(1)由电势差的定义得

A点电势为0,故

则B点电势φB=UBA=﹣UAB=﹣300V

C点电势φC=UCA=﹣UAC=﹣300V

(2)B、C等势,则BC为匀强电场中的一等势面,电场线垂直于等势面,过A作AD垂直于BC,则电场方向为由A指向D,如图所示.

(3)微粒过A点的速度垂直电场线,微粒做类平抛运动.

lsin30°═v0t

a=

vy=at

=

联立解得

答:(1)求B、C两点的电势为﹣300V,﹣300V

(2)求匀强电场的电场强度大小为104V/m,方向由A指向D

(3)一质量为m=10﹣8kg、带电荷量q=10﹣8C的微粒以平行于BC的速度经过A点后恰能通过C点,该微粒通过C点时的动能3.25×10﹣6J.

点评:

解决本题的关键掌握电势差与电场强度的关系,注意d是沿电场线方向上的距离,以及知道电场线与等势线垂直,由高电势指向低电势.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


下面各图中,电流及其产生的磁场方向均正确的是(  )

 

A.

B.

C.

D.

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 (1)下列说法正确的是(  )

A.麦克斯韦预言了电磁波,且首次用实验证实了电磁波的存在

B.红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波

C.在干燥环境下,用塑料梳子梳理头发后,来回抖动梳子能产生电磁波

D.“和谐号”动车组高速行驶时,在地面上测得的其车厢长度明显变短

(2)图为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面,其形状是边长为a的等边三角形.现用一束宽度为a的单色平行光束以垂直于BC面的方向入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。

①求该材料对此平行光束的折射率。

②这些到达BC面的光线从BC面射出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?

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如图所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.则物体b受力的个数为(  )

 

A.

3

B.

4

C.

5

D.

6

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如图所示,虚线a、b和c是某一点电荷产生的电场中的三个等势面,一带正电的微粒射入电场中,其运动轨迹如图实线KLMN所示,设粒子运动过程中只受电场力,则由图可知(  )

 

A.

三个等势面电势关系为φa>φb>φc

 

B.

粒子从L到M的过程中,电场力一直做负功

 

C.

粒子从K到L的过程中,电势能增加

 

D.

粒子从K到L的过程中,受到静电引力;从M到N的过程中,受到静电斥力

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关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有(  )

 

A.

N+H→C+He是α衰变放出氦原子核

 

B.

H+H→He+γ是核聚变反应方程

 

C.

U→Th+He是核裂变反应方程

 

D.

He+Al→P+n是原子核的人工转变方程

 

E.

Pa→U+e是β衰变方程

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一质点沿x轴做直线运动,其v﹣t图象如图所示.质点在t=0时位于x=4m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为(  )

 

A.

x=3m

B.

x=7m

C.

x=8m

D.

x=13m

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如图所示,竖直平面内有两个水平固定的等量同种负点电荷,A、O、B在两电荷连线的中垂线上,O为两电荷连线中点,AO=OB=L,将一带正电的小球由A点静止释放,小球可最远运动至O点,已知小球的质量为m、电量为q.若在A点给小球一初速度,则小球向上最远运动至B点,重力加速度为g.则AO两点的电势差UAO=  ,该小球从A点运动到B点的过程中经过O点时速度大小为 2 .

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如图所示,竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞,可在气缸内作无摩擦滑动,活塞下方封闭一定质量的气体。已知活塞截面积为100cm2,大气压强为1.0×105Pa,气缸内气体温度为27℃,试求:


①若保持温度不变,在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小一半,这时气体的压强和所加重物的重力。
②在加压重物的情况下,要使气缸内的气体恢复原来体积,应对气体加热,使温度升高到多少摄氏度。

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