题目内容

【题目】如图所示,圆O处于匀强电场中,其半径为ABC为其内接等边三角形,且圆O所在平面与电场线平行。己知三角形各顶点的电势分别为φA=1VφB=13VφC=25V,则

A.电场强度的大小为,方向由C指向A

B.圆心O的电势为14V

C.圆周上电势最低点的电势为4V

D.若将电子由C移到O,电子的电势能将增加15eV

【答案】A

【解析】

BAC中点D的电势为

B电势相等,则BOD连线必为一条等势线,如图所示:

O点的电势为13V;故B错误。

BAB间的电势差为

,则AC线就是一条电场线,

而沿着电场方向电势逐渐降低可知电场方向由C指向A,故A正确;

C.在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势距离O点最远,即沿半径方向且与OB垂直,设为E,则

C错误。

D.由电场力所做的功与电势能的关系得,eUCO=-EP,有

故电势能减小了12eV,故D错误。

故选A

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示,一轻质弹簧左端固定在墙壁上,右端与置于水平面上的质量为m的小滑块相连。在以下的讨论中小滑块可视为质点,弹簧始终在弹性限度内,取弹簧原长时弹性势能为0,且空气阻力可忽略不计。

1)若水平面光滑,以弹簧原长时小滑块的位置O为坐标原点,建立水平向右的坐标轴Ox,如图甲所示。

①已知弹簧的劲度系数为k,请写出弹簧弹力F与小滑块所在位置坐标x的关系式,并借助F-x 图像确定出将小滑块由O点缓慢拉到位置坐标x的过程中,弹簧弹力所做的功。

②小滑块在某轻质弹簧的作用下,沿光滑水平面在O点附近做往复运动,若从小物块向右运动通过O点时开始计时,请在图乙中定性画出小物块所受弹力F随时间t变化的关系图像;

若测得该弹簧的弹性势能Ep与其位置坐标x的关系曲线如图丙所示,其中Ep0x0皆为已知量,请根据图丙中Ep-x图像提供的信息求解本题中弹簧的劲度系数k′

2)若水平面不光滑,小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。如图丁所示,弹簧的劲度系数为kO为弹簧原长位置,以距O点右侧 O′为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴O′x′。将小滑块沿水平面向右拉到O′右侧的P点,由静止释放小滑块,小滑块可以在水平面上往复运动并最终停下。已知重力加速度为g,并可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。

①证明小滑块被释放后第一次向左的运动的过程中,其受力特点符合以O为平衡位置的简谐运动的受力条件。并分析如果小滑块在O点最左方停不住,则OP点距离应满足什么条件;

若小滑块被释放后能第2次经过O点而不能第3次经过O点,试分析说明O′P点距离又应满足什么条件。

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