A.(m〖v_0〗^2)/2q B.(3m〖v_0〗^2)/q C.(2m〖v_0〗^2)/q D.(3m〖v_0〗^2)/2q
解析:对粒子受力分析知,其受竖直方向的重力和水平方向的静电力作用。由题意知,在水平方向上粒子由A点到B点静电力做功WAB=1/2 m〖v_B〗^2=1/2m(2v0)2=2m〖v_0〗^2,故UAB=W_AB/q=(2m〖v_0〗^2)/q,即C正确。
答案:C
8.
如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0,一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过A、B点时的动能分别为 26 eV和5 eV。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,不计重力,则它的动能应为( )
A.8 eV B.13 eV
C.20 eV D.34 eV
解析:由于正电荷由A到B动能减少了21 eV,不计重力,则电场中动能和电势能总和不变,故在3等势面时动能应为12 eV,总能量=12 eV+0 eV=12 eV,当在某一位置,电势能Ep=-8 eV时,动能=12 eV-(-8 eV)=20 eV,故应选C。
答案:C
9.
一匀强电场,电场强度方向是水平的,如图所示。一个质量为m的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在静电力与重力作用下,恰能沿与电场强度的反方向成θ角直线运动。求小球运动到最高点时的电势能与在O点的电势能之差。
解析:设电场强度为E,小球带电荷量为q,因为小球做直线运动,它受的静电力qE和重力mg的合力必沿此直线,如图所示。
由图可知,小球做匀减速运动的加速度大小为
a=g/sinθ
设从O到最高点的路程为x,〖v_0〗^2=2ax
运动的水平距离为l=xcos θ
两点的电势能之差ΔEp=-W电=qEl,
又mg=qEtan θ
由以上各式得ΔEp=1/2 m〖v_0〗^2cos2θ。
答案:1/2 m〖v_0〗^2cos2θ
10.