如圖1所示,水平光滑絕緣軌道MN處于水平向右的勻強電場中,一個質量為m、電荷量為+q的滑塊(可視為質點),從軌道上的A點由靜止釋放,滑塊在靜電力作用下向右做勻加速直線運動,當到達B點時速度為v。設滑塊在運動過程中,電荷量始終保持不變。
(1)求滑塊從A點運動到B點的過程中,靜電力所做的功W;
(2)若規定A點電勢為φA,求滑塊運動到B點時的電勢能EpB。
(3)某同學把上述靜電場的電場線分布畫成如圖2所示:電場的方向均水平向右,電場線上疏下密。這種分布的靜電場是否可能存在?試述理由。
【答案】(1)滑塊從A點運動到B點的過程中,靜電力所做的功W為;
(2)滑塊運動到B點時的電勢能EpB為qφA-;
(3)這種分布的靜電場不可能存在。因為在靜電場中電荷沿任意閉合路徑一周靜電力做的功等于0,但在這種電場中,電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而靜電力做功不為0。
1
2
m
v
2
(2)滑塊運動到B點時的電勢能EpB為qφA-
1
2
m
v
2
(3)這種分布的靜電場不可能存在。因為在靜電場中電荷沿任意閉合路徑一周靜電力做的功等于0,但在這種電場中,電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而靜電力做功不為0。
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/4/20 14:35:0組卷:105引用:5難度:0.6
相似題
-
1.如圖,一絕緣且粗糙程度相同的豎直細桿與兩個等量異種點電荷+Q、Q連線的中垂線重合,細桿和+Q、-Q均固定,A、O、B為細桿上的三點,O為+Q、-Q連線的中點,AO=BO.現有電荷量為q、質量為m的小球套在桿上,從A點以初速度v0向B滑動,到達B點時速度恰好為0。則可知( )
A.從A到B,小球的電勢能始終不變,受到的電場力先增大后減小 B.從A到B,小球的加速度先減小后增大 C.小球運動到O點時的速度大小為 v022D.小球從A到O與從O到B,重力的沖量相等 發布:2024/12/29 21:0:1組卷:380引用:3難度:0.2 -
2.如圖所示,四個等量異種的點電荷,放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點,O為正方形的中心,下列說法正確的是( )
A.A、C兩個點的電場強度方向相反 B.O點電場強度等于零 C.將一帶正電的試探電荷從B點沿直線移動到D點,電場力做正功 D.O點的電勢低于A點的電勢 發布:2024/12/29 23:30:1組卷:153引用:2難度:0.5 -
3.如圖所示,真空中固定一正點電荷,圖中實線為點電荷形成的電場中的幾個等勢面,虛線是某一帶電粒子通過該區域時的運動軌跡,MN是軌跡上兩點。若帶電粒子只受到電場力作用。可判斷( )
A.粒子帶正電荷 B.帶電粒子在M、N兩點的加速度M點大 C.帶電粒子在M、N兩點的電勢能N點大 D.帶電粒子在M、N兩點的速度N點大 發布:2024/12/29 21:0:1組卷:48引用:3難度:0.6