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12.如图所示,匀强电场电场线与AC平行,AB与AC成60°角,把10-8C的负电荷A移到B,电场力做功6×10-8J,AB间距离6cm,则场强方向为与CA平行且向下,如B处电势为1V,则A处为-5V,电子在A点的电势能为5eV.

分析 根据功的概念判断匀强电场的场强方向.由题,负电荷从A移至B,静电力做正功,静止力与位移的夹角为锐角,电场力方向应沿AC方向,电子带负电,电场强度方向与电场力方向相反,判断出场强方向.
根据电荷量和静电力做功,根据电势差公式求出AB间的电势差,由UABAB,φB=1V求出A处电势.

解答 解:将负电荷从A移至B,静电力做正功,所以所受静电力方向由A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受静电力方向相反,所以场强方向应为C至A方向.
由W=qU,得UAB=$\frac{{{W_{AB}}}}{q}$=-6V
即UABAB=-6V 故φA=-5V 
电子在A点的电势能Ep=-eφA=5eV
故答案为:与CA平行且向下,-5; 5ev

点评 电场中求某点的电势,往往先求出这点与已知电势的点两间的电势差,再求解电势.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如下四个图是表示通电直导线周围的磁场情况,其中正确的是(  )
A.B.C.D.

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3.针对目前难以处理的轻质油和化工原料的海洋油污染,中科院电工研究所电磁推进组提出了磁流体海洋浮油回收新技术,于2004年成功研制了海洋浮油回收试验船(如图甲),船体结构如图乙所示,试验船的俯视图如图丙所示,MMlN1N区域中宽L1=4cm,长L2=16$\sqrt{39}$cm,通道侧面NNl、MMl用金属板制成,并分别与电源的正、负极相接,区域内有竖直向上的磁感强度B=1T的匀强磁场.当油污海水进入高×宽=3cm×4cm的通道后,水平方向的电流通过海水,海水在安培力作用下加速,和油发生摩擦起电,使上面的浮油层带正电,并在库仑力作用下变成直径0.5mm左右小油珠.油珠在横向的洛仑兹力作用下,逐渐向某一侧面运动,海水在船尾的出口被喷出,油通过N1处的油污通道流入油污收集箱而被排出.当船速为v0=8m/s,电流为I=10A时,油污的回收率(回收到的油与从入口进入的油的比值)恰好达到l 00%.假设浮油通过磁场边界MN前已成为带电小油珠,表面油层中的电场力、油珠之间的相互作用力、海水对油层的带动均可忽略,油层在海面上厚度均匀.试完成下列问题:

(1)判断海水所受的安培力的方向,并求出安培力大小.
(2)船速为v0=8m/s,电流为I=10A时,油珠的比荷q/m为多少?
(3)若小油珠的比荷只与电流的平方根成正比,则当船速达到v=16m/s,电流仍为I=10A时,油污的回收率为多少?若油污的回收率要达到l00%,则电流至少要多少?(已知$\sqrt{624}$≈24.98)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,平行放置的金属板A、B间电压为U0,中心各有一个小孔P、Q,平行放置的金属板C、D板长和板间距均为L,足够长的粒子接收屏M与D板夹角为127°.现从P点处有质量为 m、带电量为+q的粒子放出(粒子的初速度可忽略不计).经加速后从Q点射出,贴着C板并平行C板射入C、D电场(平行金属板外电场忽略不计,重力不计,sin3°=0.6,cos37°=0.8)
(1)粒子经加速后从Q点射出速度大小v.
(2)若在进入C、D间电场后好恰从D板边缘飞出,则C、D间电压U1为多少?
(3)调节C、D间电压(大小)使进入电场的粒子,不能打在粒子接收屏M上,则C、D间电压U2的取值范围?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

7.如图(1)所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为0.8m,导轨平面与水平面夹角为α,导轨电阻不计.有一个匀强磁场垂直轨平面斜向上,长为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为0.1kg、与导轨接触端间电阻为1Ω.两金属导轨的上端连接右端电路,电路中R2为一电阻箱.已知灯泡的电阻RL=4Ω,定值电阻R1=2Ω,调节电阻箱使R2=12Ω,重力加速度g=10m/s2.将电键S打开,金属棒由静止释放,1s后闭合电键,如图(2)所示为金属棒的速度随时间变化的图象.求:

(1)斜面倾角α及磁感应强度B的大小;
(2)若金属棒下滑距离为60m时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑100m的过程中,整个电路产生的电热;
(3)改变电阻箱R2的值,当R2为何值时,金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大;消耗的最大功率为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.如图十字交叉点O点放置电荷+Q,以O为圆心的两个同心圆与十字线相交于A、B、C三点,下列说法不正确的是(  )
A.A点电场场强与B点电场场强大小相等
B.A点电场场强大于C点电场场强
C.C点电场场强与B点电场场强方向相同
D.A点电场场强与B点电场场强方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l=4cm,板间距离d=1cm,板右端距离荧光屏L=18cm(水平偏转电极上不加电压,没有画出),电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6×107m/s,电子电荷量e=1.60×10-19C,质量m=0.91×10-30kg.
(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?
(2)若在偏转电极上加40V的电压,在荧光屏的竖直坐标轴上看到的光点距屏的中心点多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

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A.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等
B.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间
C.该质点离开偏转电场后做匀速直线运动
D.板间电场强度大小为$\frac{2mg}{q}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示,A、B、C三个物体叠放在桌面上,B受到一水平向右的力F作用,A、BC一起向右做匀速直线运动,则C物体受到的力有几个(  )
A.3B.4C.5D.6

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