如圖(甲)所示,在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場中,Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場線重合,坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷a、b受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,電場力的大小跟試探電荷所帶電量的關(guān)系圖象分別如圖(乙)中直線a、b所示,放在A點(diǎn)的電荷帶正電,放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電。
(1)求B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向.
(2)試判斷點(diǎn)電荷Q的電性,并說明理由.
(3)求點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo).
(1)2.5N/C 方向指向x軸的負(fù)方向
(2)點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間,點(diǎn)電荷帶負(fù)電
(3)2.6m
解析試題分析: (1)電場強(qiáng)度等于電荷所受電場力和該電荷電量的比值,方向與正電荷所受電場力方向相同,與負(fù)電荷所受電場力方向相反.由圖可知,B點(diǎn)的電場強(qiáng)度,方向指向x軸的負(fù)方向.同理A點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA = 40N/C,方向指向x軸的正方向.
(2)放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同,而正電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷所受電場力與電場強(qiáng)度方向相反.若點(diǎn)電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè),正負(fù)電荷所受電場力方向不可能相同,所以點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間,根據(jù)正負(fù)電荷所受電場力的方向,知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電.
(3)設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x,根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式得:
解得x = 2.6m.(另解x = 1m舍去)
考點(diǎn):本題考查電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)、電場的疊加及電場強(qiáng)度方向與電場力方向關(guān)系等靜電場的相關(guān)知識,意在考查考生的讀圖、識圖能力.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(6分).勻強(qiáng)電場中,將一電荷量為2×10-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),其電勢能增加了0.1J,已知A、B兩點(diǎn)間距為2cm,兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角,如圖所示,問:
(1)在電荷由A移到B的過程中,電場力做了多少功?
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差為多少?
(3)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束由相同微粒組成的帶正電粒子流,以相同的初速度V0從兩板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一個(gè)微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒質(zhì)量m=2×10-6kg,電量q=l×10-8C,電容器電容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整個(gè)裝置處在真空中。求:
(1)第一顆微粒落在下板離端點(diǎn)A距離為的O點(diǎn),微粒射人的初速度V0應(yīng)為多大?
(2)以上述速度V0射入的帶電微粒最多能有多少個(gè)落在下極板上?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
一初速度為零的帶電粒子從A板處經(jīng)電壓為U=4.0×103V的勻強(qiáng)電場加速后,到B板處獲得5.0×103m/s的速度,粒子通過加速電場的時(shí)間t=1.0×10-4s,不計(jì)重力作用,
(1)帶電粒子的比荷為多大?
(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為多大?
(3)粒子通過電場過程中的位移為多
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電場板間距離L=8cm,極板長為2L,下極板接地,偏轉(zhuǎn)電場極板右端到熒光屏的距離也是2L,在兩極板間接有一交變電壓,電壓變化周期T=4s,上極板的電勢隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示,大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入,穿過平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過平行板的過程中電壓是不變的。
⑴求電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v0(用電子比荷、加速電壓U0表示);
⑵在電勢變化的每個(gè)周期內(nèi)熒光屏?xí)霈F(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象,即無電子擊中屏幕,求每個(gè)周期內(nèi)的“黑屏”時(shí)間有多長;
⑶求熒光屏上有電子打到的區(qū)間的長度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,兩塊豎直放置的導(dǎo)體板間存在水平向左的勻強(qiáng)電場,板間距離為。有一帶電量為、質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度從A孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場,且恰好沒有與右板相碰,小球最后從B孔離開勻強(qiáng)電場,若A、B兩孔的距離為,重力加速度為,求:
(1)兩板間的電場強(qiáng)度大小;
(2)小球從A孔進(jìn)入電場時(shí)的速度;
(3)從小球進(jìn)入電場到其速度達(dá)到最小值,小球電勢能的變化量為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動(dòng)的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個(gè)場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場I和II,已知A、D兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(L,0)和(-2L,0),兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計(jì)電子所受重力),現(xiàn)在該區(qū)域AB邊的中點(diǎn)處由靜止釋放一電子,已知電子質(zhì)量為m,帶電量為e,試求:
(1)電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標(biāo);
(2)電子從電場II出來后經(jīng)過多少時(shí)間到達(dá)x軸;
(3)電子到達(dá)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。求小環(huán)C的平衡位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,相距為2d的A和B兩點(diǎn)上固定著等量異種的兩個(gè)點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和-Q.在AB連線的中垂線上取一點(diǎn)P,垂足為O,∠PAO=α,求:
(1)-Q在P點(diǎn)的場強(qiáng)的大小和方向;
(2)P點(diǎn)的場強(qiáng)的大小和方向;
(3)α為何值時(shí),P點(diǎn)的場強(qiáng)最大,其最大值是多少?
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