如圖，真空中A點(diǎn)固定放置一電量為+Q的點(diǎn)電荷A，一質(zhì)量為m、電量為+q的檢驗(yàn)電荷B在距A為r1處，僅在電場(chǎng)力作用下以大小為v1的速度正對(duì)A運(yùn)動(dòng)，AB連線上有間距相等的a、b、c三點(diǎn)。已知：取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，真空中靜止正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)φ可表示為：φ=kQr，其中k為靜電力恒量、Q為場(chǎng)源電荷電量、r為該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離。
（1）用線條描繪點(diǎn)電荷A周圍電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的分布情況；
（2）分析、比較ab間電勢(shì)差Uab與bc間電勢(shì)差Ubc的大小；
（3）求運(yùn)動(dòng)過程中檢驗(yàn)電荷B與點(diǎn)電荷A之間的最小距離；
（4）描述電場(chǎng)能量性質(zhì)分布的等勢(shì)線與重力場(chǎng)中的等高線有很多相似之處。如圖（b）為一山地地形的等高線分布圖，每?jī)蓷l等高線間表示相同的高度差。試比較該等高線分布圖與點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)線分布圖，從能量的角度分析兩者有何共同特點(diǎn)；
（5）如圖（c）所示，現(xiàn)有5個(gè)間隔相等的小球，以相同的速度并排沖向圖（b）中的山地，不考慮摩擦作用的不同，試在右側(cè)框圖中畫出5個(gè)小球接下來的大致運(yùn)動(dòng)軌跡。
k
Q
r
【考點(diǎn)】電勢(shì)差的概念、單位和物理意義及用定義式計(jì)算；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系．
【答案】（1）圖象見解析；
（2）比較ab間電勢(shì)差大于bc間電勢(shì)差；
（3）運(yùn)動(dòng)過程中檢驗(yàn)電荷B與點(diǎn)電荷A之間的最小距離為；
（4）重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能的變化，重力做正功，重力勢(shì)能減少，反之增加；電場(chǎng)力做功特點(diǎn)和重力做功類似，即電場(chǎng)力做功對(duì)應(yīng)著電勢(shì)能的變化，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，反之增加；離點(diǎn)電荷越近，等差等勢(shì)面間距越小，同理，重力場(chǎng)中，離山頂越近，等差等勢(shì)線間距越小；
（5）5個(gè)小球接下來的大致運(yùn)動(dòng)軌跡見解析。
（2）比較ab間電勢(shì)差大于bc間電勢(shì)差；
（3）運(yùn)動(dòng)過程中檢驗(yàn)電荷B與點(diǎn)電荷A之間的最小距離為
2
kq
Q
r
1
2
kq
Q
+
m
r
1
v
2
1
（4）重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能的變化，重力做正功，重力勢(shì)能減少，反之增加；電場(chǎng)力做功特點(diǎn)和重力做功類似，即電場(chǎng)力做功對(duì)應(yīng)著電勢(shì)能的變化，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，反之增加；離點(diǎn)電荷越近，等差等勢(shì)面間距越小，同理，重力場(chǎng)中，離山頂越近，等差等勢(shì)線間距越小；
（5）5個(gè)小球接下來的大致運(yùn)動(dòng)軌跡見解析。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：173引用：3難度：0.3
相關(guān)試卷