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(2013•浦东新区三模)如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/18 19:19:33
(2013•浦东新区三模)如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置.质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷).t=0时A在O点以速度υ0向左做匀速运动,同时B在O点右侧某处以速度υ1也向左运动,且υ1>υ0.t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点,此时两电荷间距离最小.静电力常量为k.

(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A做的功为W3,根据动能定理W2+W3=0,又因为W2=-W1PO两点间电势差U=
W
(2013•浦东新区三模)如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD
(1)B球运动过程中只受A球对它的库仑力作用,当它运动到0点时速度跟A球相同为υ0.根据动能定理得:
   W=
1
2m2
v20-
1
2m2
v21
(2)因为A球做匀速运动,t0时间内运动的位移x=υ0t0
此时的库仑力  F=k
q1q2
x2=
Kq1q2
υ 02t 02
因为A球始终做匀速运动,所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力相平衡.
当B球到达O点时,两带电小球间的距离最小,库仑力最大.
因此,电场对A的作用力也最大,电场强度也最大.E=
F
q1=
kq2
υ02t 02
(3)该同学的解法是错误的.                       
因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=-W1是错误的. 
答:(1)0~t0时间内A对B球做的功是
1
2m
v20-
1
2m
v21;
(2)杆所在直线上场强的最大值是
kq2

v20
t20;
(3)该同学的解法是错误的.
因为B球向A球靠近的过程,虽然它们的作用力大小相等,但它们运动的位移不等,所以相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等,即W2=-W1是错误的.
(2013•浦东新区三模)如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD 如图所示,CD左侧存在场强大小为E=mgq,方向水平向左的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球,从底边BC长 如图所示,一有界匀强电场的电场方向竖直向下,电场强度大小为E,水平虚线是下边界,用长为L的绝缘轻 如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套 如图所示,匀强电场水平向右,虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场,虚线左边有一固定的光滑水平杆,杆右端恰好 如图所示,在绝缘光滑水平面的周围空间,存在沿水平方向向右的匀强电场,电场强度E=3.0×10的4次方N/C.有一个电量为 如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套 在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长l=1m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m=0.2k 如图所示,在一光滑绝缘的水平面上方有一匀强电场,图中水平的平行直线为匀强电场的电场线,电场方向未知,一个质量为m、电荷量 如图所示,在与光滑绝缘的水平面上存在一和水平面重合的大小为E且区域足够大的匀强电场,在平行电场线的方向上有两个静止的小球 【高三物理】如图所示,两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场,电场的场强为E、方向水平向右,磁场的 如图所示,实线为一点电荷Q建立的电场中的几条电场线(方向未标出),虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹.若电子在运