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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...

、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

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(1)由题,小球由M点匀速运动到N点,受力平衡,由平衡条件求解电场力,再求出场强.根据等势线与电场线垂直,画出等势线. (2)根据U=Ed求出MN两点的电势差,d是两点沿电场方向的距离. (3)当带电小球到达N点时,撤去外力F,小球受到电场力作用,可以回到过M点的等势面,根据能量守恒定律求出此过程小球的动能变化量. 【解析】 (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==.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=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,Ek=FLcosθ. 答: (1)匀强电场的电场强度大小为.过M点的等势线如图实线. (2)MN两点的电势差为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.
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考点分析:
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悬线长度(m)摆球直径(m)全振动次数完成n次全振动的时间(s)
Ldnt
(1)单摆的摆长L=______
(2)单摆的周期T=______
(3)当地的重力加速度g=______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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