、空间有一匀强电场,电场方向与纸面平行.一带电量为-q的小球(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线以速度v0由M匀速运动到N,如图所示.已知力F和MN间夹角为
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、空间有一匀强电场,电场方向与纸面平行.一带电量为-q的小球(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线以速度v0由M匀速运动到N,如图所示.已知力F和MN间夹角为
题型:崇明县二模
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、空间有一匀强电场,电场方向与纸面平行.一带电量为-q的小球(重力不计),在恒定拉力F的作用下沿虚线以速度v
0
由M匀速运动到N,如图所示.已知力F和MN间夹角为θ,MN间距离为L,则:
(1)匀强电场的电场强度大小为多少?并画出过M点的等势线.
(2)MN两点的电势差为多少?
(3)当带电小球到达N点时,撤去外力F,小球能否回到过M点的等势面?若能,回到则此过程小球的动能变化量为多少?
MNFθ
答案
(1)根据平衡条件得,小球受到的电场力大小F
电
=F,方向与F方向相反.则电场强度大小为E=
F
电
q
=
F
q
.根据等势线与电场线垂直,画出等势线 如图实线如图所示.
(2)在匀强电场中,MN两点的电势差为U=Ed=
F
q
Lcosθ
(3)小球到达N点后,水平向右,电场力方向斜向右下方,小球做类斜上抛运动,能回到过M点的等势面.
根据能量守恒定律得,小球的动能变化量得,E
k
=FLcosθ.
答:
(1)匀强电场的电场强度大小为
F
q
.过M点的等势线如图实线.
(2)MN两点的电势差为
F
q
Lcosθ.
(3)当带电小球到达N点时,撤去外力F,小球能回到过M点的等势面,此过程小球的动能变化量为FLcosθ.
举一反三
如图所示的真空空间中,仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷(电荷的正负图中已标注),则图中a,b两点电场强度和电势均相同的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:湖北模拟
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如图所示,场强为E的匀强电场中有A、B、C三点,三点组成一个等边三角形,边长为0.1m,底边AC和电场线的方向平行.现把电量为2×10
-8
C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功4×10
-5
J,则E的大小为______N/C,如把负电荷从C点移到A点,负电荷的电势能将______.(选填“增大”、“减小”或“不变”)
题型:不详
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如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,A、B、C三点的电势分别为1V、2V、4V.则下列说法中正确的是( )
A.D、E、F三点的电势分别为4V、2V、1V
B.电荷量为2×10
-8
C的正点电荷在D点的电势能为1.0×10
-7
J
C.由C指向A的直线是匀强电场的场强方向
D.BE两点电势相等
题型:不详
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真空中有一立方体空间如图,在黑点处固定有电荷量均为q的点电荷,则四幅图中a、b两点电场强度和电势均相同的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:盐城三模
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如图所示,在一真空区域中,AB、CD是圆O的两条直径,在A、B两点上各放置电荷量为+Q和-Q的点电荷,设C、D两点的电场强度分别为E
C
、E
D
,电势分别为φ
C
、φ
D
,则E
C
与E
D
______(选填“相同”或“不相同”),φ
C
与φ
D
______(选填“相等”或“不相等”).
题型:不详
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