题目内容
11.当选取离点电荷无穷远处的电势为零时,真空中电荷量为q的静止点电荷激发的电场中与场源电荷相距r处的电势为φ=k$\frac{q}{r}$(k为静电力常量).如图所示,两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d,A、B、C在半径为R的圆周上,现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上的A点移到C点,此过程中电场力做功为( )A. | 正功$\frac{2kQeR}{{d}^{2}-{R}^{2}}$ | B. | 负功$\frac{2kQeR}{{d}^{2}+{R}^{2}}$ | C. | 正功$\frac{2kQe}{{d}^{2}-{R}^{2}}$ | D. | 负功$\frac{2kQe}{{d}^{2}+{R}^{2}}$ |
分析 根据题中信息φ=$\frac{kq}{r}$公式,分别求出质子在A点和C点的电势,由公式WAC=eUAC求解此过程中电场力做功.
解答 解:A点的电势为:φA=-k$\frac{Q}{R}$+k$\frac{Q}{d-R}$=-$\frac{kQ(d-2R)}{R(d-R)}$;
C点的电势为:φC=-k$\frac{Q}{R}$+k$\frac{Q}{d+R}$=-$\frac{kQd}{R(d+R)}$
则A、C间的电势差为:UAC=φA-φC=-$\frac{kQ(d-2R)}{R(d-R)}$-(-$\frac{kQd}{R(d+R)}$)=$\frac{2kQR}{{d}^{2}-{R}^{2}}$,
质子从A移到C,电场力做功为:WAC=eUAC=$\frac{2kQeR}{{{d^2}-{R^2}}}$,是正功,故A正确.
故选:A.
点评 本题是信息给予题,关键要读懂题意,知道如何求解电势,并掌握电场力做功公式计算做功的多少.
练习册系列答案
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20.如图所示,A、B为两个挨得很近的小球(可视为质点),并列放于倾角为θ的光滑斜面上,斜面足够长.现将B球由静止释放,同时将A球以速度v0水平抛出,A球落于斜面上的P点(图中未标出).已知重力加速度为g,则A、B两球到达P点的时间差为( )
A. | $\frac{2{v}_{0}}{g}$tanθ | B. | $\frac{2{v}_{0}}{gcosθ}$ | C. | $\frac{2{v}_{0}(1-sinθ)}{gsinθ}$ | D. | $\frac{2{v}_{0}(1-sinθ)}{gcosθ}$ |
6.如图甲所示,MN为一原来不带电的导体棒,q为一带电量恒定的点电荷,当达到静电平衡后,导体棒上的感应电荷在棒内P点处产生的场强大小为E1,P点的电势为φ1.现用一导线将导体棒的N端接地,其它条件不变,如图乙所示,待静电平衡后,导体棒上的感应电荷在棒内P点处产生的场强为E2,P点的电势为φ2,则( )
A. | E1=E2,φ1=φ2 | B. | E1≠E2,φ1=φ2 | C. | E1=E2,φ1≠φ2 | D. | E1≠E2,φ1≠φ2 |
16.关于原子核的结合能,下列说法正确的是 ( )
A. | 比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能 | |
B. | 一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多 | |
C. | 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大 | |
D. | β射线的速度接近光速,一张普通白纸就可以挡住 | |
E. | 放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系 |
3.下列叙述中不正确的是( )
A. | 煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 | |
B. | 能量是守恒的,所以不必节约能源 | |
C. | 大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因 | |
D. | “白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一 |