如图(a),长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A,其电荷量QA=1.8×10-7C,一质量m=0.02kg,带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中,以杆左端为原点,沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线Ⅰ所示,小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图(b)中曲线Ⅱ所示,其中曲线Ⅱ在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求:(静电力常量k=9×109N•m2/C2)
(1)小球B所带电量q及电性;
(2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度E;
(3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U。
(4)已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时,最远可以运动到x=0.4m。若小球在x=0.16m处受到方向向右,大小为0.04N的恒力作用后,由静止开始运动,为使小球能离开细杆,恒力作用的最小距离s是多少?

【答案】(1)小球B所带电量为1×10-6 C,带正电;
(2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小为3×104N/C;
(3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差为-800V。
(4)恒力作用的最小距离s是0.065m.
(2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小为3×104N/C;
(3)在合电场中,x=0.4m与x=0.6m之间的电势差为-800V。
(4)恒力作用的最小距离s是0.065m.
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:134引用:1难度:0.4
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1.如图所示,可视为质点的物块A、B、C放在倾角为θ=37°、长L=2.0m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,物块的质量分别为mA=0.8kg、mB=0.4kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为
、qB=+4.0×10-5C,且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为qC=+2.0×10-5C.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度大小为a=2.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0物体A、B分离并且力F变为恒力.当A运动到斜面顶端时撤去力F.已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:Ep=kq1q2r
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内库仑力做的功;
(3)力F对A物块做的总功.发布:2024/9/29 0:0:1组卷:88引用:3难度:0.3