如圖a,長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線Ⅱ所示,其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線。求:(靜電力常量k=9×109N?m/C2)
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場(chǎng)中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m.若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?
【考點(diǎn)】帶電粒子(計(jì)重力)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng);從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:410引用:10難度:0.5
相似題
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1.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B、C放在傾角為θ=37°、長(zhǎng)L=2.0m的固定斜面上,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,物塊的質(zhì)量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為
、qB=+4.0×10-5C,且保持不變,開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止且與斜面間均無(wú)摩擦力作用.如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0,則相距為r時(shí),兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為qC=+2.0×10-5C.現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度大小為a=2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔Γ?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F.已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:Ep=kq1q2r
(1)未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離;
(2)t0時(shí)間內(nèi)庫(kù)侖力做的功;
(3)力F對(duì)A物塊做的總功.發(fā)布:2024/9/29 0:0:1組卷:85引用:3難度:0.3
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