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利用Matlab模拟点电荷电场的分布
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3秒自动关闭窗口如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直．当极板电压为U0时，经观察发现，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．设两金属板间距足够大，求：（1）两板间电场强度E；（2）上述匀速运动过程中速度的大小v1；（3）第4个小球在O处时速度的大小v2（4）设第1个小球进入电场到第2个进入电场经历的时间为t0，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，则电压U随时间t如何变化？请在图乙中画出．-乐乐题库
& 带电粒子在匀强电场中的运动知识点 & “如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板...”习题详情
123位同学学习过此题，做题成功率77.2%
如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直．当极板电压为U0时，经观察发现，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．设两金属板间距足够大，求：（1）两板间电场强度E；&（2）上述匀速运动过程中速度的大小v1；（3）第4个小球在O处时速度的大小v2（4）设第1个小球进入电场到第2个进入电场经历的时间为t0，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，则电压U随时间t如何变化？请在图乙中画出．　
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2010-奉贤区一模
分析与解答
习题“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小...”的分析与解答如下所示：
（1）由题，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场的过程中AB做匀速运动，电场力与重力平衡，则可由平衡条件求出电场强度E．（2）根据动能定理研究第1个小球进入电场的过程，可得匀速运动过程中速度的大小v1；（3）根据动能定理研究第3个小球进入电场的过程，可得第4个小球在O处时速度的大小v2；（4）为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，由平衡条件分别研究各个小球进入电场时板间电压，作出图象．
解：（1）据题，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场的过程中AB做匀速运动，电场力与重力平衡，则有&& 2qE=5mg，得：E=5mg2q（2）研究第1个小球进入电场的过程，根据动能定理得：& 5mgL-qEL=52mv12 &解得：v1=√gL（3）研究第3个小球进入电场的过程，根据动能定理得5mgo3L-3qEL-2qEL-qEL=52mv22&&将E=5mg2q代入，得：v2=0（4）第1个小球进入电场到第2个进入电场，AB做匀加速运动，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，设每通过L位移的时间为t，则有&&&& L=v12t0，L=v1t，则得：t=12t0．第2个小球进入电场时，有：& 5mg=2qU0d…①要使AB做匀速运动，第3个小球进入电场时&&& 5mg=3qU3d…②第4个进入小球电场时&& &5mg=4qU4d…③第5个进入小球电场时&&& 5mg=5qU5d…④将②③④式与①式相比较，得到&& U3=230，U4=120，U5=250作出图象如右图．（图象最后两段数据对应的是12U0和25U0．答：（1）两板间电场强度E为5mg2q； （2）上述匀速运动过程中速度的大小v1为√gL．（3）第4个小球在O处时速度的大小v2为0．（4）电压U随时间t的图象如图所示．
本题是带电体在电场中运动的问题，要有耐心，足够的细心分析小球的运动情况，按程序法进行研究．
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如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现...
错误类型：
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经过分析，习题“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小...”主要考察你对“带电粒子在匀强电场中的运动”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
带电粒子在匀强电场中的运动
与“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小...”相似的题目：
如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U=1.5×103&V（仅在两板间有电场），现将一质量m=1×10-2&kg、电荷量q=4×10-5&C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，求：（1）进入电场时速度的大小．（2）金属板的长度L．（3）小球飞出电场时的动能Ek．&&&&
如图甲所示，B为电源，电动势E=75V，内阻不计．R1为固定电阻，R2为光敏电阻．C为平行板电容器，虚线OO′到两极板距离相等，极板长l=6.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m．P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的两个半圆形透光片a和b构成，它绕AA′轴按图中箭头方向匀速转动．当细光束通过不同的透光片照射光敏电阻R2时，R2的阻值不同．有一细电子束沿OO′以速度v0=2.0×107m/s连续不断地射入平行板电容器C，电子发生偏转．平行板电容器右端有一接收屏S，电子打到屏上的位置与OO′的距离记为y．当光束刚开始通过透光片a照射R2时取t=0，随着圆盘转动，y随时间t变化的关系如图乙所示．忽略细光束的宽度，忽略电容器的充、放电时间以及电子所受的重力．假设照在R2上的光强发生改变时R2阻值立即有相应的改变．（1）求圆盘P匀速转动的角速度ω；（2）已知电子的电荷量e=1.6×10-19C，电子的质量m=9×10-31kg．当细光束通过透光片a照射光敏电阻R2时，R2的阻值为1000Ω，当细光束通过透光片b照射光敏电阻R2时，R2的阻值小于1000Ω．Ⅰ．定值电阻R1的阻值；Ⅱ．光束通过透光片b照射R2时，R2的阻值应满足什么条件？&&&&
如图所示的直角坐标系xoy中，在x＜0，y＞0的区域有一对平行金属板M和N，其中N板位于x轴上，M、N板加有如图所示电压，平行金属板右侧存在沿y轴负向与平行金属板等宽度的匀强电场，场强大小为E，在x＞0 y＞0的区域存在垂直纸面的矩形有界磁场，其下边界和左边界分别与Ox、Oy轴重合．t=0时刻一质量为m，电量为q的带电微粒沿着平金属板的轴线O1O&&2以初速度v0向右开始运动，恰从M板右边缘的P点沿x轴正向进入平行金属板右侧电场，经过一段时间后以2v0的速度经Q点进入磁场，Q点为O1O2与y轴的交点，再经磁场偏转带电微粒恰好从坐标原点O沿x轴负向返回电场，不计带电微粒的重力．求：（1）平行金属板M、N间的距离d及右侧电场的宽度L；（2）平行金属板上所加电压U0满足的条件；（3）矩形磁场区域的最小面积．&&&&
“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板...”的最新评论
该知识点好题
1一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．&若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；&若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是&&&&
2喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中&&&&
3如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？&&&&
该知识点易错题
1喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中&&&&
2如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？&&&&
3如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为&&&&
欢迎来到乐乐题库，查看习题“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直．当极板电压为U0时，经观察发现，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．设两金属板间距足够大，求：（1）两板间电场强度E；（2）上述匀速运动过程中速度的大小v1；（3）第4个小球在O处时速度的大小v2（4）设第1个小球进入电场到第2个进入电场经历的时间为t0，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，则电压U随时间t如何变化？请在图乙中画出．”的答案、考点梳理，并查找与习题“如图甲所示，M、N是水平放置的一对金属板，其中M板中央有一个小孔O，两极板加一电压U．AB是一长4L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距为L地固定着5个完全相同的带正电小球，每个小球的电荷量为q、质量为m．现将最下端小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直．当极板电压为U0时，经观察发现，在第2个小球进入电场到第3个小球进入电场这一过程中AB做匀速运动．设两金属板间距足够大，求：（1）两板间电场强度E；（2）上述匀速运动过程中速度的大小v1；（3）第4个小球在O处时速度的大小v2（4）设第1个小球进入电场到第2个进入电场经历的时间为t0，为了让第2个小球进入电场起AB一直做匀速运动，则电压U随时间t如何变化？请在图乙中画出．”相似的习题。当前位置：
＞＞＞如图13-7-10所示，两平行金属板相距10cm，两板间加电压40V，两板..
如图13-7-10所示，两平行金属板相距10 cm，两板间加电压40 V，两板间有A、B、C三点，A距上板2 cm，B距下板2 cm.若把一个电荷量为3×10－4 C的负电荷沿路径ACB从A点移到B点，电场力做的功是多少?若把它从A点沿AB移到B点，电场力做的功是多少?若把它从A点沿ACBA路径又移回到A点，电场力做的功是多少? 图13-7-10
题型：问答题难度：偏易来源：不详
7.2×10－3 J&&& 7.2×10－3 J& 0场强E=&V/m="400" V／m，UBC=EdBC=400×6×10-2 V="24" V.在负电荷沿路径ACB移动时，AC为等势面，电场力不做功，故WACB=WCB=qUCB=-3×10-4×（-24） J=7.2×10－3 J.从A沿AB移动至B点，因电场力做功与路径无关，WAB=WACB=7.2×10-3 J.把它从A点沿ACBA路径又回到A点时，电场力做功为零.
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据魔方格专家权威分析，试题“如图13-7-10所示，两平行金属板相距10cm，两板间加电压40V，两板..”主要考查你对&&电势差与电场强度的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
现在没空？点击收藏，以后再看。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
电势差与电场强度的关系
场强与电势差的关系：
&(1)大小关系或，公式表明，匀强电场的电场强度在数值上等于沿电场强度方向上单位距离的电势差，正是依据这个关系，规定电场强度的单位是V／m。 (2)适用条件只能用在匀强电场中进行定量计算，在非匀强电场中，E是电势差随空间的变化率，用得到的是AB间场强的平均值。 (3)方向关系场强的方向就是电势降低最快的方向。只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向。但是，电势降低的方向不一定是电场强度的方向。 (4)匀强电场中的三个推论 ①匀强电场中相互平行的直线上(包括同一直线) 距离相等的点电势差相同。 ②匀强电场中相互平行的直线上，若A、B两点间距离是C、D两点间距离的n倍，则A、B两点间电势差是C、D两点间电势差的n倍，即当时， ③在匀强电场中同一直线上，若B是A、C的中点，则B点电势等于A、C两点电势的算术平均值，即
发现相似题
与“如图13-7-10所示，两平行金属板相距10cm，两板间加电压40V，两板..”考查相似的试题有：
29221338469528971699830300668168766两个一模一样的金属板，分别带上等量的异种电荷，两个金属板之间形成匀强电场，在电场中放入一个试探电荷_百度知道
两个一模一样的金属板，分别带上等量的异种电荷，两个金属板之间形成匀强电场，在电场中放入一个试探电荷
一切条件不变，两个金属板之间形成匀强电场，在电场中放入一个试探电荷测得该电荷受到的电场强度，分别带上等量的异种电荷两个一模一样的金属板？为什么，该试探电荷受到的电场强度会变化吗，当金属板的距离变大时
提问者采纳
仅仅是电场线变长了，其表面是一个匀强电场，应该就是指电场强度的变化吧）从电容的角度解释，U=Q&#47：电容C跟距离d成反比，所以电场强度不变：电荷激发的电场线数量（电通量）是恒定的，所以当两个金属板远离时，所以即便两个金属板远离;C跟距离d成正比所以E=U/d 是一个恒定的值从电场的角度解释，跟距离无关：一个无穷大均匀带电的金属板，场强仍然不变还有一种直观的解释，其疏密程度保持不变 应该是不变的（题目中表述不清楚
提问者评价
太给力了，你的回答完美地解决了我的问题，非常感谢！
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变大，电荷少
所带电量不变哇
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出门在外也不愁一对点电荷电场的MATLAB模拟实验--《合肥师范学院学报》2012年03期
一对点电荷电场的MATLAB模拟实验
【摘要】：设计了应用MATLAB对两个点电荷的电场强度和电势进行模拟的实验,对电场和电势的数值进行计算,绘制出相应电场线和等势线的图形。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：O441.1【正文快照】：
1引言MATLAB是一种广泛应用于科研、工程计算及数值分析领域的高级语言。它以矩阵作为数据操作的基本单位,提供了十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和功能强大的绘图功能。MATLAB在大学物理实验中也有着广泛应用。在中学和大学物理电磁学教程中,各种点电荷的电场线呈平面
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