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158756. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库匀强电场(只分布在0~x0之间)的电势随x轴分布如图所示,图中φ0和x0均为已知量。将带正电的质点A从O点由静止释放。A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放。当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,AB间的相互作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A、B的质量分别为m和
m
5
,不计重力。
(1)求A在电场中的运动时间t;
(2)若B的电荷量为q=
5
4
Q,求两质点相互作用能的最大值Epm
(3)为使B与A能取得两次最大相互作用能,求B所带电荷量的最小值。
共享时间:2023-12-15 难度:2
[考点]
电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
[答案]
(1)A在电场中的运动时间为x0
(2)两质点相互作用能的最大值为
(3)为使B与A能取得两次最大相互作用能,B所带电荷量的最小值为Q。
[解析]
解:(1)由牛顿第二定律,A的加速度a=
A在电场中做匀变速直线运动x0
解得运动时间t=x0
(2)设A、B离开电场的速度分别为vA0、vB0,由动能定理,有:Qφ0
0
A、B作用过程,动量、能量均守恒,当A、B共速时,相互作用能最大,规定A运动方向为正方向,有:mvA0+vB0mv
Epm+
联立以上四式可得:Epm
(3)考虑A、B在x>x0区间的运动,由动量守恒、能量守恒,且在初态和末态均无相互作用,规定A运动方向为正方向,有:mvA0+vB0=mvA+vB
++
得:vA,vB=﹣+
当vB<0,且|vB|>vA时,符合题目要求,联立解得:q>Q
答:(1)A在电场中的运动时间为x0
(2)两质点相互作用能的最大值为
(3)为使B与A能取得两次最大相互作用能,B所带电荷量的最小值为Q。
[点评]
本题考查了"电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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159512. (2022•关山中学•高二上二月) 德优题库如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为q=-8×10-7C的点电荷从A点运动到B点,电场力做功为WAB=3.2×10-6J,A、B间距离L=4m,AB与水平方向的夹角为60°,求:
(1)B、A间电势差UBA是多少?
(2)电场强度E是多大?
(3)如果B点的电势为6V,那么A点的电势为多大?这个点电荷在A点具有的电势能是多少?
共享时间:2022-12-22 难度:4 相似度:1.5
159608. (2022•长安区一中•高二上一月) 德优题库如图,带正电的微粒从A点进入水平方向的匀强电场中,恰能沿AB直线斜向上运动。已知AB与电场线夹角θ=37°,带电微粒的质量m=1.0×10-7kg,带电量q=1.0×10-10C,A、B两点相距L=30cm,取g=10m/s2。求:
(1)电场强度的大小并在图中画出方向;
(2)AB两点的电势差;
(3)若规定A点的电势为0,则B点的电势为多少?
(4)从A点运动到B点,电场力做了多少功?电势能变化了多少?
共享时间:2022-10-15 难度:5 相似度:1.33
158524. (2024•华清中学•高二上一月) 德优题库一束初速不计的电子流经U1的加速电压加速后,在距水平两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,最后从偏转电场右侧飞出.如图所示,若电子带电量为e,两水平板间加的偏转电压为U2,板间距离为d,板长为l,求:
(1)电子飞出加速电场时的速度v0
(2)电子在偏转电场运动的加速度以及时间t;
(3)电子在偏转电场中发生的偏转位移y.
共享时间:2024-10-25 难度:2 相似度:1
158353. (2024•长安二中•高二上二月) 如图所示,长为l的轻质细线固定在O点,细线的下端系住质量为m、电荷量为+q的小球,小球的最低点距水平面的高度为h,在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场,固定点O的正下方处有一小障碍物P,现将小球从细线处于水平状态由静止释放。
(1)细线在刚要接触障碍物P时,小球的速度是多大?
(2)细线在刚要接触障碍物P和细线刚接触到障碍物P时,细线的拉力发生多大的变化?
(3)若细线在刚接触到障碍物P时断开,小球运动到水平面时的动能为多大?
共享时间:2024-12-10 难度:3 相似度:0.83
159057. (2023•铁一中学•高二上一月) (14分)如图所示,平行于纸面的匀强电场中的△ABC为等腰三角形,△ABC也在纸面内,∠A=∠C=30°,AC边长为1m,将一个电荷量为q=﹣2×10﹣5C的点电荷a从无穷远处移到A点,电场力做功为4×10﹣4J,将该电荷从A点移到C点,电场力做功为﹣2×10﹣4J,再将一个电荷量为Q=+1×10﹣5C的点电荷b从无穷远处移到B点处,克服电场力做功为1×10﹣4J,取无穷远处电势为零,求:
(1)A、B两点的电势差;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向;
(3)若将点电荷a从A点以大小为v0=2×103m/s速度射出,该点电荷仅在电场力作用下经过BC边时速度大小为1×103m/s,则点电荷a的质量为多少?

共享时间:2023-10-25 难度:3 相似度:0.83
160229. (2020•西安中学•三模) 如图所示,空间有场强E=1.0×103V/m竖直向下的电场,长L=0.4m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量m=0.05kg带电q=+5×10﹣4C的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时,绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点.试求:
(1)绳子至少受多大的拉力才能被拉断;
(2)A、C两点的电势差.

共享时间:2020-04-03 难度:3 相似度:0.83
160723. (2016•华清中学•四模) 德优题库如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为L的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻.
(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx
共享时间:2016-04-18 难度:3 相似度:0.83
162105. (2024•华清中学•高二上期中) 德优题库如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为50V的恒定电源上,两板间距为4cm,电容器带电荷量为6×10-6C,A极板接地。求
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板两板间的电场强度;
(3)距B板为3cm的C点的电势。
共享时间:2024-11-26 难度:4 相似度:0.75

dygzwlyn

2023-12-15

高中物理 | 高三上 | 解答题

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2020*西工大*期末
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