高中物理试题解析_一光滑绝缘细直长杆处于静电场中...-考卷下载网

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1、

一光滑绝缘细直长杆处于静电场中，沿细杆建立坐标轴x，以x=0处的O点为电势零点，如图（a）所示。细杆各处电场方向沿x轴正方向，其电场强度E随x的分布如图（b）所示。细杆上套有可视为质点的带电环，质量为m=0．2kg，电荷量为q=-2．0×10-6C。带电环受沿x轴正向的恒力F=1．0N的作用，从O点静止开始运动，求：

（1）带电环在x=1m处的加速度；

（2）带电环在x=1m处的动能；

（3）带电环在x=1m处的电势能。

更新时间:2024-04-28 06:45:06

【考点】

【答案】

（1）（2）Ek=0．5J（3）0．5J

【解析】

试题分析：（1）由图可知：E=（x+2）×105N/C，可知

带电环受到的电场力大小：FE=Eq=（x+2）×10-5×2×10-6=0．2x+0．4N

带电环受到的合外力：F合=F-Eq=1-（0．2x+0．4）N=0．6-0．2x

当x=1m时，F合=0．6-0．2x=（0．6-0．2）N=0．4N

由得：

（2）因为合外力随位移均匀变化，由动能定理得：

带电环在x=1m处的动能Ek=0．5J

（3）带电环从原点到x=1m处

故带电环在x=1m处的电势能为0．5J

题型：解答题题类：难度：较易组卷次数：0

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