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光滑绝缘水平面上 ,相隔2L处的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷,a、O、b是AB连线上的三点,且O为中心Oa

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 13:39:38
光滑绝缘水平面上 ,相隔2L处的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷,a、O、b是AB连线上的三点,且O为中心Oa=Ob=L/2,一质量为m,电荷量为q的点电荷以初速度v1,从a点出发沿AB连线向B运动,在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用,但速度为零时,阻力为零,当它运动到O点,动能为初动能的n倍,到b点刚好速度为零,然后返回往复运动,直至最后静止,一直静电力恒量为k,设O处电势为零,求:(1)a点的场强和电势.(2)电荷在电场中运动的总路程.
最好有文字说明,
光滑绝缘水平面上 ,相隔2L处的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷,a、O、b是AB连线上的三点,且O为中心Oa
【答案】(1)E=32kQ/9L²; φ=(2n-1)mv1²/4q.(2)s=[n+(1/2)]L.
【解析】有经验的同学肯定知道,要求(2)中的路程,由于是往复运动,我们首先应该从动能定理及阻力做功的角度来思考问题.即根据动能定理求出阻力做的功,并求出阻力,然后通过s=W/f来计算s.
由题目告诉的信息,我们可以判断最后静止时的位置,应该在O点,因为O处电荷受到的电场力为0.对此,我们可以由反证法来证明.
假设静止在O以外的位置,则静止时受到的电场力不为0;而由题知,静止时的阻力为0,所以电荷势必运动,这与我们的假设矛盾.说明必然静止在O.
其次,注意到这句话“到b点刚好速度为零”.a、b位置有什么样的关系呢?由对称性可知,a、b位置是等势的,因此电荷从a到b,电场力不做功,即只有阻力做功,这里简单地运用动能定理可以求出阻力f.
【解】电荷到b恰好速度为零,且a到b电场力不做功,由动能定理得:
fL=mv1²/2 解出f=mv1²/2L.①
(1)a的场强为E=EA-EB=kQ/(L/2)²-kQ/(3L/2)²=32kQ/9L².
电势φ根据动能定理求.
由a到O,电场力做功为qφ(O零势),阻力做功-fL/2=-mv1²/4.初动能mv1²/2,末动能n*mv1²/2(题意)
动能定理:qφ-mv1²/4=(n-1)*mv1²/2
解得φ=(2n-1)mv1²/4q.
(2)以O为初始位置,初动能为n*mv1²/2(题意),末动能为0,从O反复运动到O静止,电场力不做功,只有阻力做功.由于阻力方向与速度方向始终相反,因此我们把往复直线运动拉直为单向直线运动(等效),设等效位移的大小为s1.
由动能定理有:fs1=n*mv1²/2 ②
由①②联立解得s1=nL.
由于电荷是从a出发,所以总路程s=s1+L/2=[n+(1/2)]L.
光滑绝缘水平面上 ,相隔2L处的A、B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷,a、O、b是AB连线上的三点,且O为中心Oa )如图所示,光滑绝缘的水平面上,相隔4L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点电荷,a,O,b是AB连线上的三点,且O为中 一道高一电学物理题光滑绝缘水平地面上,相隔2L处的A,B两点固定有两个电荷量均为Q的正点电荷,a,O,b是AB连线上三点 请教高手高一物理题:光滑绝缘水平地面上,相隔2L处的A.B两点固定有两个电荷量均为Q…… 如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上 如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电荷量相等的正电荷,a、b是AB连线上的两点,其中Aa= 物理,救命啊!电荷量为Q1,Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距为L,在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一 (2013•临沂三模)如图所示,在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷,在水平面上的N点,由静止 如图所示,一边长为l的正方形,其中a、b、c三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q,O点为正方形的中心,d点为正 水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球( (2012•宿州三模)如图所示,在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和B,O点为AB连线的中点,C、D为AB连线上 如图所示,电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点,两点相距L,在以L为直径的光滑绝缘半圆环上,穿着一个带电小