如图,虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时动能为2eV.若
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如图,虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示小球的运动轨迹,小球在a点的动能等于20eV,运动到b点时动能为2eV.若取c点为零电势点,则当这个小球的电势能等于6eV时,它的动能为(不计重力和空气阻力)( )
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答案
小球自a点运动到b时,电场力做负功:Wab=2eV-20eV=-18eV ① 由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:Uab=1.5Ubc ② 从b到c电场力做正功,根据动能定理有:Wbc=Ekc-Ekb ③ 联立①②③可得Ekc=14eV. 由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:E=Ep+Ek=14eV 即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于6eV时动能为8eV, 故选:A. |
举一反三
如图所示,A、B、C是匀强电场中的三点,已知ϕA=10V,ϕB=4V,ϕC=-2V,∠A=30°,∠B=90°,AC=4cm,试确定: (1)该电场中的一条电场线. (2)场强E的大小.
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图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带负电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点.则该粒子( )A.带负电 | B.在c点受力最大 | C.在b点的电势能大于在c点的电势能 | D.由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化 |
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带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别做以下两种运动:(1)在电场线上运动;(2)在等势面上做匀速圆周运动,该电场可能由( )A.一个带正电的点电荷形成 | B.一个带负电的点电荷形成 | C.两个分立的带负电的点电荷形成 | D.一个带负电的点电荷与带正电的无限大的平板形成 |
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如图所示,①、②、③是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三个等势线,其中③为直线,①与②、②与③的电势差相等,一个重力不计、带负电的粒子进入电场,运动轨迹如图中实线所示,与①、②、③分别交于a、b、c三点,下列判断正确的是( )A.粒子在c点时的加速度为零 | B.a点的电势比b点的电势高 | C.粒子从a到b再到c,电势能不断增加 | D.若粒子从a到b电场力做功大小为W1,从b到c电场力做功大小为W2,则W1>W2 |
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如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等,一个正电荷在等势面L3处的动能为20J,运动到等势面L1时的动能为零;现取等势面L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4J时,它的动能为(不计重力及空气阻力)( )
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