17.如圖所示,在虛線正方形ABCD四個頂點分別固定放置在2個+q、2個-q的點電荷,有一個質(zhì)子(不計重力)從A點由靜止釋放,則下列說法中正確的是( 。
A.A點電勢等于C點電勢
B.質(zhì)子沿直線從A到C,電勢能先減小后增大
C.以無窮遠處零勢能位置,則O點的電場強度為零,電勢也為零
D.對同一負點電荷,沿路徑A→C→D比沿A→B電場力做的功多

分析 根據(jù)等量同種電荷電場分布的對稱性分析A、C兩點的電勢關(guān)系.分析電勢的變化,判斷電勢能的變化.根據(jù)電場的疊加原理分析O點的電場強度和電勢.由電勢能的變化分析電場力做功.

解答 解:A、在兩個+q的電場中,A點電勢等于C點電勢.在兩個-q的電場中,A點電勢等于C點電勢,由電場的疊加原理得知,A點電勢等于C點電勢.故A正確.
B、在兩個+q的電場中,從A到C,電場方向先由A指向O,后由C指向O,則電勢先降低后升高.同理,在兩個-q的電場中,從A到C,電勢先降低后升高.由電場的疊加原理得知,質(zhì)子從A到C,電勢先降低后升高,由Ep=qφ知,電勢能先減小后增大.故B正確.
C、由對稱性和電場的疊加原理知,O點的電場強度為零.在AB兩處+q和-q的電場中,O點的電勢與無窮遠處電勢相等,為零.同理,在CD兩處+q和-q的電場中,O點的電勢與無窮遠處電勢相等,為零,疊加后O點的電勢仍為零,故C正確.
D、AD間的電勢差等于AB間的電勢差,由W=qU知,對同一負點電荷,沿路徑A→C→D與沿A→B電場力做的功相等,故D錯誤.
故選:ABC

點評 該題的關(guān)鍵要掌握等量同種點電荷和等量異種點電荷的電場分布特點,運用電場的疊加原理和對稱性分析電場強度和電勢,從而判斷電勢能的變化情況和電場力做功情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在用電流表、電壓表測小燈泡額定功率的實驗時,燈泡上標(biāo)有“3.4V”字樣,小紅設(shè)計了實驗電路圖,如圖甲所示,并連接了部分實驗電路,如圖乙所示.
(1)請幫助小紅完成實驗電路的連接.

(2)連接完實驗電路后,小紅閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)且接近于電源電壓,請幫助小紅分析電路出故障的原因:燈泡處斷路.
(3)排除故障后,小紅調(diào)節(jié)滑動變阻器,使燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為0.30A,則小燈泡的額定功率為1.02W,正常工作時的電阻為11.33Ω.
(4)假若電壓表15V量程損壞,3V量程能正常使用,電源電壓為6V且穩(wěn)定不變,仍利用現(xiàn)有的器材完成實驗,你認為如何操作將電壓表與滑動變阻器并聯(lián),使電壓表讀數(shù)為2.6V.
(5)若將小燈泡換成螺線管,則當(dāng)滑片P向左滑動時,它能夠吸起大頭針的數(shù)量將增多.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.作用在同一個物體上的兩個共點力,一個力的大小是6N,另一個力的大小是8N,它們合力的大小可能是(  )
A.1 NB.10 NC.30 ND.50 N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.粗細均勻的U形玻璃管豎直放置,將其左側(cè)開口用軟橡皮塞封住,從右側(cè)開口注人適量水銀后,經(jīng)測量,兩側(cè)水銀面高度差為h,水銀柱總長為4h,如圖,輕輕地將橡皮塞拔出,試問:兩側(cè)水銀面平齊時,液面上升(下降)的速度多大(不計水銀在管中運動時所受的阻力)?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

12.某同學(xué)利用如圖(a)所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處),從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖(b)所示,打點計時器電源的頻率為50 Hz.
(a)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊開始減速的時刻位于B
A.計數(shù)點5和6之間某時刻B.
B.計數(shù)點6和7之間某時刻
C.計數(shù)點7和8之間某時刻
(b)計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為1.20m/s.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

2.某同學(xué)設(shè)計了兩種靈敏電流計Q改裝成兩量程的電流表的電路圖如圖所示,其中靈敏電流計量程為I0,內(nèi)阻為r0.四個電阻阻值分別為R1、R2、R3、R4.K1、K2為單刀雙擲開.

(1)當(dāng)甲圖中開關(guān)K1接a時,電流表量程為${I}_{0}+\frac{{I}_{0}{r}_{0}}{{R}_{1}}$(用I0,r0,R1表示)
(2)當(dāng)乙圖中開關(guān)接d時,電流表量程為${I}_{0}+\frac{{I}_{0}{r}_{0}}{{R}_{4}}$(用I0,r0,R3,R4表示).
(3)乙圖中開關(guān)接c和接d的兩個量程中,接d(填“c”或“d”)量程較大
(4)甲、乙兩種設(shè)計,你認為甲(填“甲”或“乙”)不妥,原因是甲電路在通電狀態(tài)下,更換量程會造成兩分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端,以致流過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,在磁場正上方有兩個邊長相等,質(zhì)量不等的相同材料制成的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ.線圈Ⅰ粗細均勻,線圈Ⅱ粗細不均勻.兩線圈從同一高度處由靜止開始自由下落,進入磁場后最后落到地面.運動過程中,線圈平面始終保持在數(shù)直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界.整個運動過程中通過線圈Ⅰ和Ⅱ?qū)Ь的橫截面的電荷量分別為q1、q2,運動的時間分別為t1、t2.不計空氣阻力,則( 。
A.q1與q2可能相等B.q1一定大于q2C.t1與t2可能相等D.t1一定大于t2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,消防員訓(xùn)練時,抓住一端固定在同一水平高度的伸直的繩索,從平臺邊緣由靜止開始下擺,當(dāng)?shù)竭_豎直狀態(tài)時放開繩索,消防員水平拋出,順利越過距平臺S=4.2m處的障礙物后落地.已知消防員質(zhì)量m=60kg,平臺到地面的高度H=5m,繩長l=1.8m,不計繩索質(zhì)量和空氣阻力,消防員視為質(zhì)點,g取10m/s2.求:
(1)消防員開始下擺時具有的重力勢能Ep(以地面為零勢能面);
(2)消防員放開繩索前瞬間繩索的拉力大小F;
(3)障礙物高度h的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,打點計時器使用交流電頻率為50Hz.
(1)在該實驗中,質(zhì)量說法正確的是BD
A.為了消除摩擦力的影響,需要調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在小盤(盤中不放砝碼)的牽引下在斜面上勻速下滑
B.在平衡摩擦力時,需要拿走小盤,紙帶穿過打點計時器,并固定在小車的尾端,然后調(diào)節(jié)斜面傾角,輕推小車,使小車在斜面上勻速的下滑
C.每改變一次小車的質(zhì)量,需要重新平衡一次摩擦力
D.為了減小實驗誤差,小車的質(zhì)量應(yīng)比小盤(包括盤中的砝碼)的質(zhì)量大得多
(2)在實驗中,可通過位移的測量來代替加速度的測量,即$\frac{{a}_{1}}{a2}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$,使用這種方法需滿足的條件是兩小車
運動時間(填“質(zhì)量”、“所受拉力”或“運動時間”)相同.
(3)某同學(xué)實驗得到紙帶上選擇了標(biāo)為0-3的4個計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點沒有畫出.紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零刻線與0點對齊.請你從圖中讀出有關(guān)數(shù)據(jù),并計算:小車運動的加速度為0.8m/s2,第2點對應(yīng)的小車瞬時速度為0.24m/s

(4)某同學(xué)探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時畫出 a-m圖象是一條曲線,則他應(yīng)該畫$a-\frac{1}{m}$ 圖象.如果圖象是一條過原點的傾斜直線,則說明加速度與質(zhì)量成反比.

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同步練習(xí)冊答案