如图1所示,水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的滑块(可视为质点),从轨道上的A点由静止释放,滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动,当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变。
(1)求滑块从A点运动到B点的过程中,静电力所做的功W;
(2)若规定A点电势为φA,求滑块运动到B点时的电势能EpB。
(3)某同学把上述静电场的电场线分布画成如图2所示:电场的方向均水平向右,电场线上疏下密。这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。
【答案】(1)滑块从A点运动到B点的过程中,静电力所做的功W为;
(2)滑块运动到B点时的电势能EpB为qφA-;
(3)这种分布的静电场不可能存在。因为在静电场中电荷沿任意闭合路径一周静电力做的功等于0,但在这种电场中,电荷可以沿某一闭合路径移动一周而静电力做功不为0。
1
2
m
v
2
(2)滑块运动到B点时的电势能EpB为qφA-
1
2
m
v
2
(3)这种分布的静电场不可能存在。因为在静电场中电荷沿任意闭合路径一周静电力做的功等于0,但在这种电场中,电荷可以沿某一闭合路径移动一周而静电力做功不为0。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:105引用:5难度:0.6
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