如圖所示,在紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶正電的小球(重力不計(jì))在一恒力F的作用下沿圖中虛線由A至B做勻速運(yùn)動(dòng),已知力F和AB間夾角為θ,AB間距離為d,小球帶電量為q,則下列結(jié)論正確的是( )
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=
B.AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差為
C.帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過程中電勢(shì)能增加了Fdcosθ
D.若帶電小球由B向A做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F必須反向
【答案】分析:由題,小球的重力不計(jì),只受到電場(chǎng)力與恒力F而做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩力平衡,即可求得電場(chǎng)力,得到場(chǎng)強(qiáng).由公式U=Ed求出電勢(shì)差,d為沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間的距離.由功的計(jì)算公式W=Flcosα可求出電場(chǎng)力做功.
解答:解:A、由題,小球的重力不計(jì),只受到電場(chǎng)力與恒力F而做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有,qE=F,則得,場(chǎng)強(qiáng)E=.故A錯(cuò)誤.
B、AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U=-Edcosθ=-.故B錯(cuò)誤.
C、帶電小球由A運(yùn)動(dòng)至B過程中恒力做功為W=Fdcosθ,根據(jù)功能關(guān)系可知,電勢(shì)能增加了Fdcosθ.故C正確.
D、小球所受的電場(chǎng)力恒定不變,若帶電小球由B向A做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)大小、方向不變.故D錯(cuò)誤.
故選C
點(diǎn)評(píng):本題要根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析受力情況、確定外力做功、判斷電勢(shì)能變化,考查將力學(xué)知識(shí)運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,在紙面內(nèi)有兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,紙面上有a、b兩點(diǎn),a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間,與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2的距離也為r,現(xiàn)測(cè)得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則去掉導(dǎo)線1后,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
1
2
B
1
2
B
,方向
垂直紙面向里
垂直紙面向里

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(2011?翠屏區(qū)模擬)如圖所示,在紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶正電的小球(重力不計(jì))在一恒力F的作用下沿圖中虛線由A至B做勻速運(yùn)動(dòng),已知力F和AB間夾角為θ,AB間距離為d,小球帶電量為q,則下列結(jié)論正確的是( 。

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(2006?武漢模擬)如圖所示,在紙面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶負(fù)電的小球(重力不計(jì))在一恒力F的作用下沿圖中虛線由A至B做勻速運(yùn)動(dòng).已知力F和AB間夾角為θ,AB間距離為d,小球帶電量為q.則( 。

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如圖所示,在紙面內(nèi)有兩根長(zhǎng)直的平行絕緣線A和B,它們都帶有均勻分布的正電荷,當(dāng)它們沿各自的直線向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),絕緣線B所受磁力的方向是(  )

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(2011?湖北模擬)如圖所示,在紙面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形DES (虛線),三角形內(nèi)只有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三角形外部的足夠大空間只有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B虛線三角形DES為內(nèi)外磁場(chǎng)的理想邊界.一電量為+q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從DE邊中點(diǎn)P以速度V0垂直DE邊射入三角形外部磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力和一切阻力,試求:
(1)要使粒子能垂直DE返回到P點(diǎn),從P點(diǎn)射出時(shí)的速度v0為多大?
(2)滿足(1)問的粒子第一次從P點(diǎn)射入外部磁場(chǎng)到再次返回到P點(diǎn)仍射入外部磁場(chǎng)的最短時(shí)間為多少?

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