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在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O点固定一电荷量为+Q的点电荷,abcd为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷+q放在d点恰好平衡(如右图所示,不计重力)

(1)匀强电场场强E的大小、方向如何?

(2)试探电荷+q放在点c时,受力Fc的大小、方向如何?

(3)试探电荷+q放在点b时,受力Fb的大小、方向如何?

解析: (1)由题意可知:F1k

F2qE

F1F2,所以qEkEk,匀强电场方向沿db方向.

(2)试探电荷放在c点:

EcEk

所以FcqEck.

方向与ac方向成45°角斜向下(如右图所示).

(3)试探电荷放在b点:

EbE2E=2E=2k

所以FbqEb=2k

方向沿db方向.

答案: (1)k 方向沿db方向

(2)k 方向与ac成45°角斜向下

(3)2k 方向沿db方向

练习册系列答案
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如图所示,在场强为E的匀强电场中,一绝缘轻质细杆l可绕点O点在竖直平面内自由转动,另一端有一个带正电的小球,电荷量为q,质量为m,将细杆从水平位置A自由释放运动至最低点B处的过程中:
(1)请说明电势能如何变化?变化了多少?
(2)求出小球在最低点时的动能?
(3)求在最低点时绝缘杆对小球的作用力?

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如图所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α、则AB两点的电势差为(  )

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qELcosθ
qELcosθ
;若沿路径ACB移动该电荷,电场力做的功W2=
qELcosθ
qELcosθ
;若沿曲线ADB移动该电荷,电场力做的功W3=
qELcosθ
qELcosθ
.由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做的功的特点是
电场力做功与电荷移动路径无关,只与初末位置有关
电场力做功与电荷移动路径无关,只与初末位置有关

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