题目内容

15．电荷量相等的两点电荷在空间形成的电场有对称美，如图所示，真空中固定两个等量导号点电荷A、B，AB连线中点为O．在A、B所形成的电场中，以O点为圆心半径为R的圆面垂直AB连线，以O为几何中心的边长为2R的正方形平面垂直圆面且与AB连线共面，两个平面边线交点分别为e、f，则下列说法正确的是（　　）
A．在a、b、c、d、e、f六点中找不到任何两个场强和电势均相同的点
B．将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力始终不做功
C．将一电荷由a点移到圆面内任意一点时电势能的变化量都不相同
D．沿线段eof移动的电荷，它所受的电场力是先减小后增大

分析 等量异种电荷连线的垂直面是一个等势面，其电场线分布具有对称性．电荷在同一等势面上移动时，电场力不做功．根据电场力做功W=qU分析电场力做功情况．根据电场线的疏密分析电场强度的大小，从而电场力的变化．

解答 解：A、图中圆面是一个等势面，e、f的电势相等，根据电场线分布的对称性可知e、f的场强相同，故A错误．
B、图中圆弧egf是一条等势线，其上任意两点的电势差都为零，根据公式W=qU可知：将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功．故B正确．
C、a点与圆面内任意一点时的电势差相等，根据公式W=qU可知：将一电荷由a点移到圆面内任意一点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同．故C错误．
D、沿线段eof移动的电荷，电场强度 先增大后减小，则电场力先增大后减小，故D错误．
故选：B．

点评 常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．

练习册系列答案
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5．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一水平放置的半径为r、电阻为R的导体圆环，环面与磁场垂直，另有一根长度为2r、电阻亦为R的光滑导体杆，放置在导体环上，在外力作用下沿环面以速度v匀速运动（导体杆和导体环接触良好）．当杆与环接触点跟环心的连线与杆运动方向的夹角θ=30°时杆受到的安培力大小为（　　）
A．$\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{23R}$B．$\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$C．$\frac{72{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$D．$\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{5R}$
6．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（　　）
A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大
C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功
D．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功
3．将一小球竖直上抛，上升至最高点后又返回出发点，该过程的速度时间图象如图所示，由图象可以判断小球的动能（　　）
A．先减小后增大B．一直减小
C．初动能大于末动能D．初动能小于未动能
10．如图两个物体与水平地面的动摩擦因数相等，它们的质量也相等，在左图用力F1拉物体．在右图用力F2推物体．F1与F2跟水平面的夹角均为α．两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移．设F1和F2对物体所做的功为W1和W2．下面表示中正确的是（　　）
A．W1＜W2
B．W1=W2
C．W1＞W2
D．F1和F2大小关系不确定，所以无法确定
20．用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除．

（1）请你简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值．
①闭合开关S1，开关S2接2，调节RP和R′P，读出电流表和电压表的示数I2、U2．
②保持RP不变，开关S2接1，闭合S1，调节R'P，读出电压表和电流表的示数U1、I1．
（2）请你推导出待测电阻RX的表达式Rx=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}-\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．
（3）用实线代表导线，将图中的器材按电路图连成完成的测量电路．
7．如图所示，从带有小孔的放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的α粒子（质量为m，电荷量为+q）．为测定其飞出的速度v0的大小，现让其先经过一个磁感应强度为B、区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，α粒子恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器M板上的狭缝，并打到置于N板上的荧光屏上，此时通过显微镜头Q可以观察到屏上出现了一个亮点．闭合电键S后，调节滑动变阻器的滑动触头P，当触头位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好消失．已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总阻值R0=2r0．求：
（1）α粒子的速度υ0的大小；
（2）满足题意的α粒子，在磁场中运动的总时间t；
（3）该半圆形磁场区域的半径R．
4．如图所示，导热良好的圆柱形气缸平放在水平地面上，用质量为m的光滑活塞密闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，活塞与缸底的距离为h1，已知外界大气压强为p0，环境温度保持不变，现将气缸缓慢竖起．
（1）当气缸完全竖起后，活塞位置稳定时距缸底的距离h2为多少？
（2）保持气缸竖起放置，对气缸缓慢加热，使活塞回到原来的位置，若此过程中气体从外界吸收的热量为Q，则气体的内能增加了多少？
5．甲、乙两个物体从同一地点并排出发，沿同一方向做直线运动的速度-时间图象如图所示，则（　　）
A．两个物体相遇的时间是1s和4sB．两个物体相距最远的时刻是1s末
C．两个物体相距最远的时刻是4s末D．4 s后甲在乙前面

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