2.結(jié)合如圖分析,試探電荷q在場強為E的勻強電場中沿不同路徑從A運動到B,(AB之間距離為L,AB連線與電場強度方向夾角為θ)
(1)q沿直線從A到B;
(2)q沿折線從A到M、再從M到B;
(3)q沿任意曲線線A到B;
靜電力做功均相同,即W=qELcosθ.
因此,電荷在電場中移動時,電場力做功的特點是電場力做功與運動路徑無關(guān),取決于初末位置的電勢差.

分析 電荷在靜電場中從一點移到另一點時,電場力的功的值只跟始末兩點的位置有關(guān),而和所經(jīng)過的路徑的形狀完全無關(guān).

解答 解:去沿不同路徑運動,q的初末位置相同,靜電力做功均相同,電場力做的功W=qELcosθ,
電荷在電場中移動時,電場力做功的特點是:電場力做功與運動路徑無關(guān),取決于初末位置的電勢差.
故答案為:qELcosθ;電場力做功與運動路徑無關(guān),取決于初末位置的電勢差.

點評 靜電場力和重力都是保守力,電場力做功與電荷移動路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān),靜電場和重力場是保守場.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,小球放在光滑的墻與裝有鉸鏈的光滑薄板之間,當墻與薄板之間的夾角α緩慢增大到90°的過程中( 。
A.小球?qū)Ρ“宓膲毫p小
B.小球?qū)Ρ“宓膲毫υ龃?/td>
C.小球墻的壓力減小
D.薄板對小球的彈力不可能小于小球的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.一物體以恒定速率v沿半徑分別為r和R的半圓弧由A經(jīng)B運動到C,如圖所示,則它的位移大小是2(R+r),運動時間為π(R+r).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖1所示,n匝正方形導(dǎo)線框用細線懸掛于天花板上且處于靜止狀態(tài),線框平面在紙面內(nèi),線框的邊長為L,總電阻為R,線框的下半部分(總面積的一半)處于垂直于紙面向里的有界勻強磁場中,磁場的上、下邊界之間的距離為d(d大于L),磁場的磁感應(yīng)強度按圖2變化,t0時刻,懸線的位力恰好為零,圖中B0、t0已知.在t=t0時刻剪斷細線,線框剛要完全穿過磁場時,加速度變?yōu)榱,線框在穿過磁場的過程中始終在紙面里,且不發(fā)生轉(zhuǎn)動,重力加速度為g,則下列判斷正確的是(  )
A.線框的質(zhì)量為m=$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{g{t}_{0}R}$
B.0-t0時間內(nèi),通過某一匝線框截面的電荷量為$\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{2R}$
C.剪斷細線后,線框進磁場的過程可能先加速再勻減速
D.線框穿過磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{{n}^{2}{B}_{0}^{2}{L}^{3}}{2{t}_{0}R}$(d+$\frac{L}{2}$-$\frac{{L}^{2}}{8g{t}_{0}^{2}}$)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,兩平行光滑導(dǎo)軌相距40cm,處在垂直向里磁感應(yīng)強度為0.1T的勻強磁場中,電阻R為1Ω,導(dǎo)線MN電阻不計,當MN在外力作用下以10m/s的速度向右勻速運動時.
(1)判斷MN上感應(yīng)電流的方向;
(2)求MN滑動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(3)求回路中感應(yīng)電流的大小;
(4)求MN所受的磁場力的大小與方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.一初速度為零的帶電粒子經(jīng)電壓為U=4.0×103V的勻強電場加速后,獲得5.0×103m/s的速度,粒子通過加速電場的時間t=1.0×10-4s,不計重力作用,則帶電粒子的比荷為3.125×103C/kg.勻強電場的場強大小為1.6×104V/m.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.如圖1所示,不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L,上端接有電阻R,虛線MN下方是垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(圖中沒畫出),同一水平高度各處磁場感應(yīng)強度相同,從虛線MN開始建立豎直向下的坐標軸y(坐標原點O在虛線MN上),磁感應(yīng)強度B與y關(guān)系為B=B0sin($\frac{π}yuu4w6s$y),如圖2所示,圖中B0、d為已知量,現(xiàn)將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿AB,從距MN高h處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,重力加速度為g,求:
(1)桿自由下落至MN處時速度大小v;
(2)桿從進入磁場開始受變力F作用,豎直向下做勻速直線運動,求:在下降高度2d過程中,變力F所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

11.如圖所示,一平行板電容器兩板水平相對放置,在兩板的正中心上各開一孔,孔相對極板很小,因此不會影響兩板間的電場分布.現(xiàn)給上下兩板分別充上等量的正負電荷,上板帶正電、下板帶負電,使兩板間形成勻強電場,電場強度大小為E=$\frac{3mg}{q}$.一根長為L的絕緣輕質(zhì)硬桿上下兩端分別固定一帶電金屬小球A、B,兩球大小相等,且直徑小于電容器極板上的孔,A球帶負電QA=-3q,B球帶正電QB=+q,兩球質(zhì)量均為m.將“桿-球”裝置移動到上極板上方,保持豎直,且使B球剛好位于上板小孔的中心處、球心與上極板在一平面內(nèi).然后靜止釋放.已知帶電平行板電容器只在其兩板間存在電場,兩球在運動過程中不會接觸到極板,且各自的帶電量始終不變.忽略兩球產(chǎn)生的電場對平行板間勻強電場的影響,兩球可以看成質(zhì)點,電容器極板厚度不計.重力加速度取g.求:
(1)B球剛進入兩板間時,“桿-球”裝置的加速度大小a.
(2)若以后的運動過程中,發(fā)現(xiàn)B球從下極板的小孔穿出后,剛好能運動$\frac{L}{2}$的距離.求電容器兩極板間距d.
(3)A、B兩球從開始到最低點的運動過程中,硬桿上所產(chǎn)生的彈力始終是拉力,則拉力最大值是多大(靜電常數(shù)為k)?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

12.用一條絕緣細線懸掛一個帶電小球,小球質(zhì)量為m=1.0×10-2kg,所帶電荷量為q=+2.0×10-8C,現(xiàn)加一水平方向的勻強電場,平衡時絕緣細線與豎直方向的夾角為30°.求:
(1)畫出小球的受力示意圖.
(2)由平衡條件求出電場力的大小.

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