题目内容
【题目】一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一正点电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以C表示电容,以E表示两极板间电场强度,φ表示负极板的电势,ε表示正点电荷在P点的电势能,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
A. E变大、φ降低 B. C增大,E不变
C. E变小、ε变小 D. φ升高、ε变大
【答案】BD
【解析】平行板电容器充电后与电源断开,电容器的电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置,板间距离减小,由 、和 结合得,可知板间场强E不变,电容C增大,而电量Q不变,由公式分析得知板间电压U减小.由于负极板的电势比正极板低,则φ升高.故AC错误,B正确.根据U=Ed,E不变,P点到正极板的距离减小,则正极板与P点的电势差减小,正极板电势为零,P点的电势比正极板低,则P点的电势升高,正电荷在P点的电势能ε增大.故D正确.故选BD.
【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置,探究质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧将的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸P点留下痕迹。(已知重力加速度为g)
(1)实验测得小球的落点P到O点的距离为l,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能与h、s、mg之间的关系式为________________;
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-l图象。
弹簧压形变量x/m | 0.020 | 0.040 | 0.060 | 0.080 | 0.100 | 0.120 |
小球飞行水平距离l/m | 0.5 | 1 | 1.5 | 2.4 | 2.6 | 3.0 |
(3)由图象得出x与s的关系式为 ;由实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为_____。