如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。
(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A球做的功为W3,
根据动能定理 W2+W3=0
又因为 W2=−W1
PO两点间电势差
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
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如图所示,虚线左侧存在非匀强电场,MO是电场中的某条电场线,方向水平向右,长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0,同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1,且v1>v0。结果发现,在B向O点靠近过程中,A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域),A运动到P点(图中未画出),此时两球间距离最小。静电力常量为k。
(1)求0~t0时间内A对B球做的功;
(2)求杆所在直线上场强的最大值;
(3)某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后,用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差:
设0~t0时间内B对A球做的功为W2,非匀强电场对A球做的功为W3,
根据动能定理 W2+W3=0
又因为 W2=−W1
PO两点间电势差
请分析上述解法是否正确,并说明理由。
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如图所示,是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,现有一带负电的小球从y轴上的P(0,L)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若、两小球的质量相等且均可视为质点,、碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球的比荷(即电荷量与质量之比);
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、L表示).
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如图所示,xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P(0,l)点,在电场力作用下由静止开始运动,a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若a、b两小球的质量相等且均可视为质点,a、b碰撞过程中无电荷量损失.求:
(1)a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小;
(2)a球的比荷k(即电荷量与质量之比);
(3)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、l表示).
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如图,固定在竖直面内的光滑绝缘轨道由水平段AB和半径为r的半圆环段BCD平滑相切而成,过圆环直径BOD的虚线左侧存在方向水平向右的匀强电场。现将一可视为质点的带正电小滑块,从水平轨道上的P点由静止释放,滑块沿轨道运动到半圆环上B点时对轨道的压力等于滑块重力的7倍,且滑块离开半圆环后不经任何碰撞回到了B点。关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 滑块不能沿轨道运动到最高点D
B. 滑块两次经过B点时的速度相同
C. 在虚线左侧,滑块到达距水平轨道高为 的位置时,电场力的瞬时功率为零
D. P到B点的距离为
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如图所示,在固定的水平绝缘平板上有A、B、C三点,B点左侧的空间存在着场强大小为E,方向水平向右的匀强电场,在A点放置一个质量为m,带正电的小物块,物块与平板之间的动摩擦因数为μ,若物块获得一个水平向左的初速度v0之后,该物块能够到达C点并立即折回,最后又回到A点静止下来。求:
(1)此过程中物块所走的总路程s有多大?
(2)若进一步知道物块所带的电量是q,那么B、C两点之间的距离是多大?
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如图所示,在虚线AB的左侧固定着一个半径R=0.2m的1/4光滑绝缘竖直轨道,轨道末端水平,下端距地面高H=5m,虚线AB右侧存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103 V/m。有一带负电的小球从轨道最高点由静止滑下,最终落在水平地面上,已知小球的质量m=2g,带电量q=1×10-6 C,小球在运动中电量保持不变,不计空气阻力(取g=10m/s2)求:
(1)小球落地的位置离虚线AB的距离;
(2)小球落地时的速度。
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