在一个未知的电场中,今从离地面高为h=1m处的A点将一个质量为m=2.0×10-5kg、带电量为q=5.0×10-8C 的小球以大小为v0=4m/s的初速度抛向

在一个未知的电场中,今从离地面高为h=1m处的A点将一个质量为m=2.0×10-5kg、带电量为q=5.0×10-8C 的小球以大小为v0=4m/s的初速度抛向

题型:不详难度:来源:
在一个未知的电场中,今从离地面高为h=1m处的A点将一个质量为m=2.0×10-5kg、带电量为q=5.0×10-8C 的小球以大小为v0=4m/s的初速度抛向空中,并以大小为v=5m/s的速度落向地面上的B点.求:
(1)这一过程中,电场力对小球所做的功W;
(2)电场中A、B两点间的电势差UAB
答案
(1)根据动能定理得,mgh+WAB=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2

代入数据解得:WAB=-1.1×10-4J
故这一过程中,电场力对小球所做的功为-1.1×10-4J.
(2)根据WAB=qUAB得,
UAB=
WAB
q
=
-1.1×10-4
5×10-8
V=-2200V

故电场中A、B两点间的电势差为-2200V.
举一反三
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体(包括金属杆CD的质量)加速到v=10km/s的电磁炮.若轨道宽L=2m,长s=100m,通过的电流为I=10A,则
(1)轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度为多少?
(2)磁场力的最大功率为多少(轨道摩擦不计)?魔方格
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如图所示,虚线以a、b、c表示在O处某一点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等.一电子射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定(  )
A.电子在1、2、3、4四个位置处所具有的电势能与动能的总和一定相等
B.O处的点电荷一定带正电
C.a、b、c三个等势面的电势关系是φa>φb>φc
D.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的大小关系W12=2W34
魔方格
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在电场中有A、B两点,一个质量为m,带电荷量为-q的粒子从A点释放后只在静电力作用下,运动到B点时速率为υ,试求:
(1)粒子从A到B电势能 变化了多少?
(2)B、A两点的电势差UBA
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如图所示,在光滑水平面上,有质量分别为2m和m的A、B两滑块,它们中间夹着一根处于压缩状态的轻质弹簧,由于被一根细绳拉着处于静止状态.当剪断细绳,在两滑块脱离弹簧之后,下述说法正确的是(  )
A.两滑块的动能之比EkA:EkB=1:2
B.两滑块的动量大小之比pA:pB=2:1
C.两滑块的速度大小之比vA:vB=2:1
D.弹簧对两滑块做功之比WA:WB=1:1
魔方格
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如图所示:两块带电金属板a、b水平正对放置,在板间形成匀强电场,电场方向竖直向上.板间同时存在与电场正交的匀强磁场,假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两板的左端中央,沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,无偏转的通过场区.
已知:板长L=10.0cm,两板间距d=3.0cm,两板间电势差U=150V,v0=2.0×107m/s.电子所带电量与其质量之比e/m=1.76×1011C/kg,电子电荷量1.60×10-19C,不计电子所受的重力和电子之间的相互作用力.求:
(1)求磁感应强度B的大小
(2)若撤去磁场,求电子离开电场时偏离入射方向的距离y
(3)若撤去磁场,求电子穿过电场的整个过程中动能的增加量△EK(4).魔方格
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