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    3．电势能EP: (1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能． (2)电势能是标量． (3)电场力做功与电势能的变化的关系:电场力对电荷做正功.电荷的电势能减少.做功量等于电势能的减少量,电场力对电荷做负功.电荷的电势能增加.做功量等于电势能的增加量.即W电=-△EP(类比于WG=-△EP)． 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    (20分)如图所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板分别固定在绝缘板的两端，组成一带电框架，两平行金属板间的距离L＝1m，框架右端带负电的金属板上固定一根原长lo＝0.5m的绝缘轻弹簧，框架的总质量M＝9kg，由于带电，两金属板间产生了高电压U＝2×103V，现用一质量m＝1kg，带电量q＝＋5×10－2C的带电小球将弹簧压缩△l＝0.2m后用细线拴住，致使弹簧具有EP＝65J的弹性势能，现使整个装置在光滑水平面上以V0＝1m/s的速度向右运动，运动中拴小球的细线突然断裂致使小球被弹簧弹开，不计一切摩擦，且电势能的变化量等于电场力和相对于电场方向位移的乘积。问：

    (1)当小球刚好被弹簧弹开时，小球与框架的速度分别为多大？

    (2)在细线断裂以后的运动中，小球能否与左端金属板发生碰撞？

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    精英家教网如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，已知带电量Q=+4×10-3 C的场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为?=k
    Q
    r
    ，其中静电力恒量k=9×109 N?m2/C2，r为空间某点到A的距离．现有一个质量为m=0.1kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a=0.4m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为EP=k
    Qq
    r
    ，其中r为q与Q之间的距离．另一质量也为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方某处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2m/s的速度向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P．求：（不计空气阻力，结果可以保留根式）
    （1）小球B的带电量q为多少？
    （2）当小球B和C一起向下运动与场源电荷A距离多远时，其速度最大？
    （3）P点与小球A之间的距离为多大？

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    精英家教网如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，其电荷量Q=+4×10-3 C，试探电荷在场源电荷A形成的电场中具有的电势能的表达式为Ep=k
    Qqr
    ，其中r为A与试探电荷之间的距离，k为静电力常量．现有一个质量为m=0.1kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a=0.4m，此时小球B处于平衡状态．另一质量为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H=0.8m处自由下落，与小球B发生碰撞（碰撞时间极短）并立刻与小球B粘在一起向下运动，它们到达最低点后又向上运动（取g=10m/s2，k=9×109 N?m2/C2）．求：
    （1）小球C与小球B碰撞前的速度v0的大小？小球B的电荷量q为多少？
    （2）小球C与小球B一起向下运动的过程中，最大速度为多少？

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    如图所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板分别固定在地绝缘板的两端，组成一带电框架，两平行金属板间的距离L=1 m，框架右端带负电的金属板上固定一根原长为l0=0.5 m的绝缘轻弹簧，框架的总质量M=9 kg.由于带电，两金属板间产生了高电压U=2×103 V.现用一质量为m=1 kg、带电量g=+5×10-2 C的带电小球.将弹簧压缩△l=0.2 m后用线拴住，致使弹簧具有Ep=65 J的弹性势能.现使整个装置在光滑水平面上以v0=1 m/s的速度向右运动，运动中拴小球的细线突然断裂致使小球被弹簧弹开.不计一切摩擦，且电势能的变化量等于电场力和相对于电场方向位移的乘积.求：

    (1)当小球刚好被弹簧弹开时，小球与框架的速度分别为多大?

    (2)通过计算分析回答：在细线断裂以后的运动中，小球能否与左端金属板发生碰撞?

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    如图所示，两块带有等量异种电荷的平行金属板分别固定在绝缘板的两端，组成一带电框架，两平行金属板间的距离L＝1 m，框架右端带负电的金属板上固定一根原长lo＝0.5 m的绝缘轻弹簧，框架的总质量M＝9 kg，由于带电，两金属板间产生了高电压U＝2×103 V，现用一质量m＝1 kg，带电量q＝＋5×10－2 C的带电小球将弹簧压缩△l＝0.2 m后用细线拴住，致使弹簧具有EP＝65 J的弹性势能，现使整个装置在光滑水平面上以V0＝1 m/s的速度向右运动，运动中拴小球的细线突然断裂致使小球被弹簧弹开，不计一切摩擦，且电势能的变化量等于电场力和相对于电场方向位移的乘积.问：

    (1)当小球刚好被弹簧弹开时，小球与框架的速度分别为多大？

    (2)在细线断裂以后的运动中，小球能否与左端金属板发生碰撞？

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