3.A、B為兩等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線,現(xiàn)將另兩個等量異種的檢驗電荷a、b,如圖用絕緣細桿連接后從離AB無窮遠處沿中垂線平移到AB的連線,平移過程中兩檢驗電荷位置始終關(guān)于中垂線對稱.若規(guī)定離AB無窮遠處電勢為零,則下列說法中正確的是( 。
A.在AB的連線上a所處的位置電勢φa<0
B.a、b整體在AB連線處具有的電勢能Ep>0
C.整個移動過程中,靜電力對a做正功
D.整個移動過程中,靜電力對a、b整體做正功

分析 AB連線的垂直平分線是一條等勢線,其電勢等于無窮遠處電勢.根據(jù)電場線的方向分析電勢的大。

解答 解:①無窮遠及中垂線上電勢為零;
②電勢沿電場線方向降落;
A、設(shè)AB連線的中點為O.由于AB連線的垂直平分線是一條等勢線,且一直延伸到無窮遠處,所以O(shè)點的電勢為零.AO間的電場線方向由A→O,而順著電場線方向電勢逐漸降低,可知,a所處的位置電勢φa>0,故A錯誤.
B、a所處的位置電勢φa>0,b所處的位置電勢φb<0,由Ep=qφ知,a、b在AB處的電勢能均大于零,則整體的電勢能Ep>0.故B正確.
C、在平移過程中,a所受的靜電力與其位移方向的夾角為鈍角,則靜電力對a做負功,故C錯誤.
D、a、b看成一個整體,原來總電勢能為零,在AB處系統(tǒng)總電勢能為正,最終所以整個移動過程中,總電勢能增大,靜電力對a、b整體做負功,故D錯誤.
故選:B.

點評 對于等量異種電荷電場線和等勢面的分布情況要熟悉,要抓住其對稱性進行記憶,知道等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線,且一直延伸到無窮遠.

練習(xí)冊系列答案
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13.下面有關(guān)物理學(xué)史、方法和應(yīng)用的敘述中,正確的是(  )
A.機場、車站和重要活動場所的安檢門可以探測人身攜帶的金屬物品,是利用靜電感應(yīng)的原理工作的
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C.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場會在其周圍空間激發(fā)一種電場,這種電場就是感生電場
D.無論是亞里士多德、伽利略,還是笛卡爾都沒有建立力的概念,而牛頓的高明之處在于他將物體間復(fù)雜多樣的相互作用抽象為“力”,為提出牛頓第一定律而確立了一個重要的物理概念

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14.如圖所示為安全防盜門上觀察孔(俗稱“貓眼”),直徑為d,為了擴大向外觀察的范圍,在孔中完全嵌入折射率為n=$\sqrt{3}$的玻璃,玻璃由圓柱體和頂角為60°的球冠組成,貓眼的平面部分正好和安全門內(nèi)表面平齊,球冠的邊緣恰好和防盜門外表面平齊.若要讓房間里的人能看到門外全部的景象,門的厚度不能超過多少?

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11.如圖,輕繩一端懸掛一質(zhì)量為5kg的重物M,另一端跨過C處的定滑輪與套在斜直桿上的環(huán)相連.A、O、B為直桿上三點,AO=OB,CO與直桿垂直,CO=0.8m,∠OCA=37°.環(huán)在外力作用下沿直桿向上以3m/s的速度做勻速直線運動,環(huán)從A運動到B的過程中繩對重物M做的功為0J,從O到B的過程中繩對重物M做的功為18.1J.(不計滑輪大。

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18.2009年10月28日上午11時30分,美國宇航局的“戰(zhàn)神Ⅰ-X”火箭在佛羅里達肯尼迪航天中心咆哮著發(fā)射升空.它是人類有史以來威力最大的火箭,這也是美國重返月球的第一步.據(jù)悉若干年后“奧萊恩”載人飛船將被“戰(zhàn)神Ⅰ-X”火箭送入月球軌道,若以T表示“奧萊恩”在離月球表面高度h處的軌道上做勻速圓周運動的周期,以R表示月球的半徑,則(  )
A.“奧萊恩”運行時的向心加速度為$\frac{4{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
B.在離月球表面高度h的軌道上,“奧來恩”的重力為0
C.月球表面的重力加速度為$\frac{{4{π^2}R}}{T^2}$
D.月球表面的重力加速度為$\frac{{4{π^2}{{(R+h)}^3}}}{{{T^2}{R^2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.用手托一小球,豎直向上拋出,再接住小球,將這一過程簡化為下面的理想運動模型:手托小球由靜止開始,先豎直向上做勻加速運動,然后再做勻減速運動,手停下后在該處接住落回的小球使小球做勻減速運動.已知勻加速運動的加速度為4m/s2,加速運動距離為0.5m,勻減速運動加速度大小為20m/s2,重力加速度取10m/s2,求小球運動的最大速度和總時間.

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15.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊,從高為h的斜面頂端由靜止開始下滑,最后停在水平面上的B點,若改以初速度v開始沿斜面下滑,則停止在水平面上的C點,已知AB=BC.求:

(1)物體在BC段克服摩擦力做的功;
(2)物體在斜面上克服摩擦力做的功.

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8.某實驗小組的同學(xué)想利用刻度尺(無其他測量儀器)測出小鐵塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ,小華的設(shè)計如圖,傾斜的木板通過一小段弧形軌道與桌面連接,從木板上某一位置釋放小鐵塊,小鐵塊從木板上滑下后沿桌面滑行,最終從桌子邊緣拋出去.
(1)測出木板底部離桌子邊緣的距離L,桌子邊緣離地的高度H,小鐵塊的落地點到桌子邊緣的水平距離S
(2)改變傾斜的木板離桌子邊緣的距離(不改變木板的傾斜程度),并保證每次從木板的同一位置釋放小鐵塊.重復(fù)步驟(1)的測量.
(3)利用圖象法處理數(shù)據(jù):若以L為縱軸,則應(yīng)以s2為橫軸擬合直線(在“s、$\frac{1}{s}$、s2、$\frac{1}{{s}^{2}}$”中選擇填寫).
(4)若圖象橫軸和縱軸上的截距分別為a和b,則求得μ=$\frac{a}{4bH}$(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間).
(5)由上述數(shù)據(jù)還可求得小鐵塊滑到木板底端的速率v=$\sqrt{\frac{ag}{2H}}$.

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9.一個氣球以5m/s的速度從地面勻速豎直上升,經(jīng)過30s從氣球上掉下一個物體,問從這時起物體要經(jīng)過多長時間才能落回到地面?(不計空氣阻力,g取10m/s2

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同步練習(xí)冊答案