绝缘水平面上固定一正电荷Q.另一质量为m.电荷量为-q的滑块从a点以初速度υ0沿水平面向Q运动.到达b点时速度为零.已知a.b距离为s.滑块与水平面间的动摩擦因数为μ.重力加速度为g..(1)判断电荷量为-q的滑块在a点 b点时电势能的大小?(2)a.b两点间的电势差为多大? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

绝缘水平面上固定一正电荷Q，另一质量为m、电荷量为－q的滑块从a点以初速度υ₀沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零.已知a、b距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.。

（1）判断电荷量为－q的滑块在a点 b点时电势能的大小？

（2）a、b两点间的电势差为多大？

（1）－q的滑块在a点大于 b点时电势能

（2）U=(2μg-v₀²⁾/2g

解析:

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在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ=60°，M点为ON连线的中点，规定电场中P点的电势为零．则在+Q形成的电场中（　　）

A．M点电势等于P点电势

B．N点电势为-

C．P点电场强度大小是N点的2倍

D．检验电荷在N点具有的电势能为-

（2011?双流县模拟）如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止．则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小物块所受电场力逐渐减小，加速度也逐渐减小

B．电场力对小物块作正功，电势能逐渐减小

C．关于M点和N点的电势、电场强度的关系有φ_M＜φ_N，E_M＞E_N

D．小物块运动过程中动能最大时，电势能也最大．

涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示．水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用．涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式．某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程．车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为L₁=0.6m，宽L₂=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过B₁=2T，将铝板简化为长大于L₁，宽也为L₂的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为L₂，每个线圈的电阻为R₁=0.1Ω，导线粗细忽略不计．在某次实验中，模型车速度为v₀=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度a₁=2m/s²做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到B₁时就保持不变，直到模型车停止运动．已知模型车的总质量为m₁=36kg，空气阻力不计．不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响．

（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为m₂=20kg，永磁铁激发的磁感应强度恒为B₂=0.1T，每个线圈匝数为N=10，电阻为R₂=1Ω，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘．模型车仍以v₀=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80m，至少安装几个永磁铁？

如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止．则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（）

A．小物块所受电场力逐渐减小，加速度也逐渐减小
B．电场力对小物块作正功，电势能逐渐减小
C．关于M点和N点的电势、电场强度的关系有φ_M＜φ_N，E_M＞E_N
D．小物块运动过程中动能最大时，电势能也最大．

如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　）

A. 小物块所受电场力逐渐减小，加速度也逐渐减小。

B. 电场力对小物块作正功，电势能逐渐减小。

C. 关于M点和N点的电势、电场强度的关系有。

D. 小物块运动过程中动能最大时，电势能也最大。