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如图所示,一匀强电场的场强方向是水平的,一个质量为m的带正电小球以初速度v0从O点出发,在电场力与重力的作用下恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动.小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差是(  )
A.
3
2
mv02cos2θ
B.
1
2
mv02sin2θ
C.
1
2
mv02cos2θ
D.
3
2
mv02sin2θ

设电场强度为E,小球带电量为q,因小球做直线运动,它受的电场力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图:
mg=qEtanθ
由此可知,小球做匀减速运动的加速度大小为:a=
g
sinθ

设从O到最高点的路程为s,
由速度和位移的关系得:v02=2as
物体运动的水平距离为:l=scosθ
电场力做负功,为:W=-qEl=-
1
2
mv02cos2θ.
电场力做功等于电势能的减小量,故电势能的差值:△Ep=
1
2
mv02cos2θ.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0伏/米,磁感应强度的大小B=0.15特.今有一个带负电的质点以v=20米/秒的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比
q
m
以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

把一个电荷量为5×10-9C的正点电荷从距电场无穷远处移到电场中的M点,电荷克服静电力做功W=6.0×10-3J,如果把该点电荷从电场中的N点移到距电场无穷远处,静电力做功W=3.6×10-3J,取无穷远处为零势能点,求:
(1)M、N两点的电势各是多少?
(2)M、N两点的电势差是多少?把该点电荷从M点移到N点静电力做功是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个点电荷,从静电场中的a移动到b,电场力对点电荷做功为零,则(  )
A.a、b两点的场强一定相等
B.a、b两点的电势一定相等
C.该电荷一定沿等势面运动
D.该电荷所受电场力与其位移方向总垂直

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,电荷量为-e,质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为v0,当它通过电场中B点时,速度与场强方向成150°角,不计电子的重力,求:
(1)电子经过B点的速度多大;
(2)AB两点间的电势差多大.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下,经过
1
4
圆弧轨道从端点P(切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下,在经过P点进入板间的运动过程中(  )
A.带电小球的动能将会增大
B.带电小球的电势能将会减小
C.带电小球所受洛伦兹力将会减小
D.带电小球所受电场力将会增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两个绝缘斜面与绝缘水平面的夹角均为α=45°,水平面长d,斜面足够长,空间存在与水平方向成45°的匀强电场E,已知E=
2
mg
4q
.一质量为m、电荷量为q的带正电小物块,从右斜面上高为d的A点由静止释放,不计摩擦及物块转弯时损失的能量.小物块在B点的重力势能和电势能均取值为零.试求:
(1)小物块下滑至C点时的速度大小;
(2)在AB之间,小物块重力势能与动能相等点的位置高度h1
(3)除B点外,小物块重力势能与电势能相等点的位置高度h2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列项目中,不是利用静电技术的是
A.静电喷涂B.静电复印
C.高层建筑上安装避雷针D.静电除尘

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图是静电除尘装置图,烟尘在力的作用下向筒壁运动的原因是
A.烟尘受到重力的作用B.烟尘受到电场力的作用
C.烟尘受到浮力的作用D.烟尘受到气流的作用

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