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如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q...

如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定.开始时连线带球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时的速度恰好为零.问:

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(1)A、B两点的电势差UAB为多少?

(2)电场强度为多少?

 

(1)AB两点的电势差UAB为﹣; (2)匀强电场的场强大小是. 【解析】 试题分析:(1)小球从A到B的过程中,重力做正功mgLsin60°,电场力做功为qUAB,动能的变化量为零,根据动能定理求解电势差UAB; (2)根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强.式中d是AB沿电场线方向的距离,d=L﹣Lcos60°. 【解析】 (1)小球由A到B过程中,由动能定理得: mgLsin60°+qUAB=0, 解得:UAB=﹣; (2)BA间电势差为:UBA=﹣UAB=, 则场强:E==; 答:(1)AB两点的电势差UAB为﹣; (2)匀强电场的场强大小是. 【点评】本题是带电体在电场中平衡和圆周运动的问题,需要正确分析小球的运动过程和小球的受力情况,根据动能定理和平衡条件,以及电场知识综合求解.  
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考点分析:
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如图,真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形,边长L=2.0m,若将电荷量均为q=+2.0×10﹣6C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,求:

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(1)两点电荷间的库仑力大小;

(2)C点的电场强度的大小和方向.

 

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某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连,弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.

回答下列问题:

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(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等,已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的      (填正确答案标号).

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=    

 

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图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:

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(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有      .(填入正确选项前的字母)

A.米尺

B.秒表

C.0~12V的直流电源

D.0~12V的交流电源

(2)实验中误差产生的原因有      .(写出两个原因)

 

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某电场的电场线分布如图所示,将一电荷量q=2×10﹣9C的试探电荷由电场中的a点移到b点,电荷克服电场力做功为4×10﹣8J,下列说法正确的是(  )

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A.a点的场强大于b点的场强

B.试探电荷带正电

C.a点电势高于b点电势

D.a、b两点间的电势差为20V

 

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如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(  )

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A.带电油滴将沿竖直方向向上运动

B.p点的电势将降低

C.带电油滴运动时电势能将增加

D.电容器的电容减小,极板所带电荷量减小

 

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