如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛一質(zhì)量為m的帶正電的小球?，F(xiàn)將小球向右拉至與懸點(diǎn)O等高的A點(diǎn)，由靜止釋放。小球向左最遠(yuǎn)能擺到與豎直方向夾角為θ的B點(diǎn)。已知小球所帶的電荷量為q0，細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。
（1）求小球從A點(diǎn)擺到B點(diǎn)的過程中重力所做的功W；
（2）求A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB及場(chǎng)強(qiáng)的大小E；
（3）電勢(shì)差的定義方式有兩種：
第一種是指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，即UCD=φC-φD，式中φC和φD分別為電場(chǎng)中C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)；
第二種是利用比值法定義，即UCD=WCDq，式中q為檢驗(yàn)電荷的電荷量，WCD為檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中從C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功。
請(qǐng)你證明這兩種定義方式的統(tǒng)一性。
W
CD
q
【考點(diǎn)】從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：112引用：2難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)正上方由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t=0.3s到達(dá)A點(diǎn)并沿切線進(jìn)入半圓軌道，g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．半圓形軌道的最低點(diǎn)為B、最點(diǎn)高為C，圓心為O．整個(gè)裝置處水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從水平軌道的A點(diǎn)靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為．當(dāng)小球過C點(diǎn)時(shí)撤去電場(chǎng)，小球落到水平軌道上的D點(diǎn)．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計(jì)摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點(diǎn)P（圖中未畫出）時(shí)，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：54引用：2難度：0.7 -
3．11H、12H、13H三個(gè)原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點(diǎn)平行極板射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在下極板的落點(diǎn)為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計(jì)重力，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：369引用：5難度：0.6
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