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如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静...

如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8.求:

1)小球所受电场力F的大小.

2)小球的质量m

3)剪断细线后,小球将做何种运动,并说明依据.

 

(1)3×10-3N;(2)4×10-4kg;(3)沿初始绳的方向,斜向下做匀加速直线运动。因为小球受重力和电场力合力恒定不变。 【解析】(1)根据电场力的计算公式可得电场力F=qE=1.0×10-6×3.0×103 N=3.0×10-3 N; (2)小球受力情况如图所示: 根据几何关系可得mg= , 所以; (3)剪断细线的瞬时,因为小球受重力和电场力合力恒定不变,沿初始绳的方向,则小球将沿原来细绳的方向,斜向下做匀加速直线运动。
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考点分析:
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如图所示的曲线表示某一电场的电场线(未标明方向),把一带电荷量C的正点电荷从A点移至B点,电场力做了的功,该电荷在B点受到电场力为4×10-6N,

试求:(1)请在图中标出每根电场线的方向并求出B点的场强;

(2)该电荷在A、B两点中哪一点时的电势能大,从A点移至B点电势能改变了多少;

(3)AB两点间的电势差.

 

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如图所示,真空中xOy平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形,边长L=2.0 m.若将电荷量均为q=+2.0×106 C的两点电荷分别固定在A、B点,已知静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,求:

(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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美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板AB分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。

1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________

A.油滴质量m     B.两板间的电压U       C.两板间的距离d     D.两板的长度L

2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g

3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为e =__________C。(保留两位有效数字)

 

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如图所示为研究平行板电容器电容的实验。电容器充电后与电源断开,其带电荷量Q_____(填增大”、“减小不变),与电容器相连的静电计用来测量电容器的______,在常见的电介质中,由于空气的相对介电常数是最小的,当极板间插入其他的电介质板时,电容器的电容将_____(填增大”、“减小不变),于是我们发现,静电计指针偏角将______(填增大”、“减小不变”)。

 

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一匀强电场的方向平行于xoy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10V、17V、26V,下列说法正确的是

A. 电场强度的大小为2.5V/cm

B. 坐标原点处的电势为1 V

C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV

D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为9eV

 

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