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(wú)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?chē)妶?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(guò)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(huà)出5個(gè)小球接下來(lái)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(jiàn)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(guò)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(lèi)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?。?br />(5)5個(gè)小球接下來(lái)的大致運(yùn)動(dòng)軌跡見(jiàn)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(guò)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(lèi)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?。?br />(5)5個(gè)小球接下來(lái)的大致運(yùn)動(dòng)軌跡見(jiàn)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(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:175引用:3難度:0.3
相似題
-
1.下面是某同學(xué)對(duì)電場(chǎng)中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/10/5 8:0:2組卷:87引用:5難度:0.7 -
2.如圖所示,在圓心O為正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有1、2、3三個(gè)點(diǎn),以下說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/19 23:30:2組卷:202引用:2難度:0.8 -
3.對(duì)于電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/11/21 23:0:2組卷:230引用:3難度:0.7
相關(guān)試卷