两块竖直放置的平行金属大平板A、B,相距d,两极间的电压为U,一带正电的质点从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中某点N点时,速度变为水平
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两块竖直放置的平行金属大平板A、B,相距d,两极间的电压为U,一带正电的质点从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达电场中某点N点时,速度变为水平方向,大小仍为V0,如图所示.求M、N两点问的电势差.(忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响)
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答案
UMN=(U/d)x=Uv20/(2dg) |
解析
带电质点在竖直方向做匀减速运动,加速度的大小为g;在水平方向因受电场力作用而做匀加速直线运动,设加速度为a.若质点从M到N经历的时间为t,则有 vx=at=v0, vy=v0-gt=0, 由以上两式得 a=g,t=v0/g M、N两点间的水平距离 x=(1/2)at2=v20/(2g) 于是M、N两点间的电势差 UMN=(U/d)x=Uv20/(2dg). |
举一反三
如果在某电场中将C的电荷由A点移到B点,电场力做功为J,那么( ) A.A、B两点间的电势差是V B.A、B两点间的电势差是V C.若将C的电荷由A点移到B点,电场力做J的功 D.若将C的电荷由A点移到B点,电荷将克服电场力做J的功 |
如图所示,在匀强电场中有a,b,c三点,这三点连线组成一个直角三角形,ab边和电场线平行,长为3cm,a点离A板1cm,电源电压为2V,B板接地。问: (1)ab、bc、ac间电势差各为多少? (2)一个电子在a点具有的电势能为多少? (3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时,电场力做功多少? |
如图所示,MN、PQ为水平放置、相距为d的两平行金属板,两板间电压为U,且上板带正电,板MN中央有一个小孔O,板间电场可认为匀强电场。AB是一根长为L(L<d)、质量为m的均匀带负电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处,然后将杆由静止释放,杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落L/3时速度达到最大。重力加速度为g。求: (1)细杆带电荷量; (2)杆下落的最大速度; (3)在杆下落过程中,杆克服电场力做功的最大值。 |
在如图所示水平向右的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=10cm,bc=15cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成53°角,一个电荷量为q=4×10-7C的正电荷从a点移到b点,电场力做功为W=1.2×10-5J,(已知sin53°=0.8)求: (1)匀强电场的场强多大? (2)电荷从a点移到c点,电场力所做的功为多大? |
如图,有一水平向右的匀强电场,一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度V0从A点竖直向上射入电场中,小球通过电场中B点时速度的大小仍为V0,方向与电场方向成斜向上,则A、B两点的电势差为
A. B。 C。 D。 |
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