发布时间 : 星期一 文章解析版 人教版高中物理选修3-1 第一章 第4节电势能和电势 基础训练更新完毕开始阅读e11e0b0e9a89680203d8ce2f0066f5335b816721
W
(2)根据电场力做功公式W＝Fd得，距离d＝＝0.1 m.
F答案：(1)2×104 N (2)0.1 m
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14.如图所示，虚线为电场中的一簇等势面，A、B两等势面间的电势差为10 V，且A点的电势高于B点的电势，相邻两等势面电势差相等，一个电子在仅受电场力作用下从电场中M点运动到N点的轨迹如图中实线所示，电子经过M点的动能为8 eV，则：
(1)电子经过N点时的动能为多大？
(2)电子从M运动到N点，电势能变化了多少？
解析：(1)UMN＝7.5 V，对电子由M→N用动能定理得UMNq＝EkN－EkM，即－7.5 eV＝EkN－8 eV，EkN
＝0.5 eV.
(2)电场力做功－7.5 eV，电势能增加量为7.5 eV. 答案：(1)0.5 eV (2)7.5 eV
15．如图所示的匀强电场中，有A、B、C三点，AB＝5 cm，BC＝12 cm，其中AB沿电场方向，BC和电场方向成60°角．一个电荷量为q＝4×108 C的正电荷从A移到B，电场力做功为W1＝1.2×107 J．求：
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(1)匀强电场的电场强度E的大小．
(2)该电荷从B到C，电荷的电势能改变多少？ 答案 (1)60 N/C (2)减少1.44×107 J
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解析 (1)由W1＝qE·AB得，该电场的电场强度大小为： 1.2×107W1E＝＝ N/C＝60 N/C
q·AB4×10－8×5×10－2－
(2)该电荷从B到C，电场力做功为：
W2＝F·BC·cos 60°＝qE·BC·cos 60°＝4×108×60×12×102×0.5 J＝1.44×107 J
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所以，该过程电荷的电势能减少1.44×107 J.
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16．电荷量为q＝1×104 C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀
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强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图11甲、乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，求：
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图11
(1)物块的质量m；
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数； (3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量． 答案 (1)0.5 kg (2)0.4 (3)电势能减少7 J 解析 (1)、(2)由题图可知：
E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，a1＝2 m/s2. E1q－μmg＝ma1① E2q－μmg＝0②
由①②代入数据得：m＝0.5 kg，μ＝0.4. (3)物块运动2 s过程中，电场力做功
1－－W＝E1ql1＋E2ql2＝3×104×1×104××2×12 J＋2×104×1×104×2×1 J＝7 J.
2则电势能减少7 J.
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