题目内容
7.如图所示,一固定的半径为R的圆环均匀带点,将一带电量为q=-1×10-3C的试探电荷从无穷远(电势能为零)处移至圆环轴线上的O点时,电场力对该试探电荷所做的功为4×10-3J,再将其从O点移到P点时,需克服电场力做功1×10-3J,则( )A. | 圆环带负电 | |
B. | 电场中P点的电势为3V | |
C. | 试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为3×10-3J | |
D. | OP间的电势差为-1V |
分析 根据电场力做功正负,分析圆环的电性.根据试探电荷从无穷远移到P再移到P电场力做的总功,由U=$\frac{W}{q}$求出无穷远与P点间的电势差,从而得到P点的电势.由功能关系求试探电荷在该电场的P点所具有的电势能.
解答 解:A、由题,带负电的试探电荷从无穷远处移至圆环轴线上的O点时,电场力做正功,可知,圆环带正电,故A错误.
B、整个过程中,电场力做功为 W∞P=W∞O+WOP=4×10-3J-1×10-3J=3×10-3J,则无穷远与P点间的电势差为:U∞P=$\frac{{W}_{∞P}}{q}$=$\frac{3×1{0}^{-3}}{-1×1{0}^{-3}}$=-3V
又 U∞P=φ∞-φP,则得 φP=φ∞-U∞P=3V,故B正确.
C、试探电荷在该电场的P点所具有的电势能为 Ep=qφP=-1×10-3×3=-3×10-3J,故C错误.
D、OP间的电势差为:UOP=$\frac{{W}_{OP}}{q}$=$\frac{-1×1{0}^{-3}}{-1×1{0}^{-3}}$V=1V,故D错误.
故选:B
点评 本题的关键要掌握电势差与电场力做功的关系、电势能与电势的关系,要注意运用有关电势差和电势的公式时各个量均要代符号计算.
练习册系列答案
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7.某种金属导体的U-I图象如图所示,图象上A点和原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角.关于导体的下列说法正确的是( )
A. | 欧姆定律对于该种导体是不适用的 | B. | 该导体的电阻随电压的增大而增大 | ||
C. | 在A点,导体的电阻等于tanβ | D. | 在A点,导体的电阻等于tanα |
18.某实验小组为探究导电溶液在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻为几KΩ.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材可供选择:
①直流电源:电动势为12V,内阻很小,额定电流为1A;
②电流表A1:量程0~10mA,内阻约为10Ω;
③电流表A2:量程0~600mA,内阻约为0.5Ω;
④电压表V1:量程0~3V,内阻约为3KΩ;
⑤电压表V2:量程0~15V,内阻约为15KΩ;
⑥滑动电阻器R1:最大阻值为5KΩ;
⑦开关、导线等.
该小组同学设计了如图1所示的电路图,则在可供选择的器材中,应选用的电压表是V2(填“V1”或“V2”),应选用的电流表是A1(“A1”或“A2”).
(2)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图1所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是L2.
(3)若已知乳胶管中盐水的体积为V,图2中图线的斜率为k,由此可得,盐水的电阻率的表达式ρ=kV.
(1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻为几KΩ.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材可供选择:
①直流电源:电动势为12V,内阻很小,额定电流为1A;
②电流表A1:量程0~10mA,内阻约为10Ω;
③电流表A2:量程0~600mA,内阻约为0.5Ω;
④电压表V1:量程0~3V,内阻约为3KΩ;
⑤电压表V2:量程0~15V,内阻约为15KΩ;
⑥滑动电阻器R1:最大阻值为5KΩ;
⑦开关、导线等.
该小组同学设计了如图1所示的电路图,则在可供选择的器材中,应选用的电压表是V2(填“V1”或“V2”),应选用的电流表是A1(“A1”或“A2”).
(2)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
长度L(cm) | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 | 90.0 |
电阻R(KΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
(3)若已知乳胶管中盐水的体积为V,图2中图线的斜率为k,由此可得,盐水的电阻率的表达式ρ=kV.
17.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨迹如图中实线abc所示.图中虚线是同心圆弧,表示电场的等势面.不计重力,可以判断( )
A. | 此粒子一直受到静电吸引力作用 | |
B. | 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 | |
C. | 粒子在a 点和c点的速度相同 | |
D. | 粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度 |