题目内容

10．如图所示，一对正负带电量均为Q的带电小球M、N（可视为点电荷）相距为L，它们连线的中点为O，AB为它们连线的中垂线，一带正电的检验电荷从O点沿着中垂线往A端移动过程中，则（　　）
A．电场力对检验电荷做正功，电势能减小
B．电场力对检验电荷做负功，电势能增加
C．电场力对检验电荷不做功；O到A电势慢慢降低
D．电场力对检验电荷不做功；O到A电势不变

分析 等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，电荷在等势线上移动时电势能不变．根据电场线的方向可判断出c点的电势比中垂线的电势高，正电荷在电势高处其电势能大．在中垂线上离电荷的连线越近，电场线越密，场强越大，电荷所受电场力越大．根据电场强度与等势面垂直，分析电荷所受电场力方向的变化情况．

解答 解：根据等量异种电荷可知，AB是一条等势线，正检验电荷从图中O点沿直线移到A点，电场力不做功，电势能不变，故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评 本题考查对等量异种电荷电场线、等势线分布情况的掌握程度，常见题型．

练习册系列答案
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20．下列说法正确的是（　　）
A．小球做竖直上抛运动时，速度不断减小，惯性不断减小
B．在国际单位制中，牛顿是力学的三个基本单位之一
C．当物体所受合外力不变时，运动状态一定不变
D．力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因
1．如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω．一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）．金属导轨是光滑的，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：
（1）金属棒所受到的安培力大小；
（2）通过金属棒的电流；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．
18．如图所示，A，B是两个放在绝缘支座上的金属球（两球心在同一水平面上），两金属球都不带电，中间用串联有灵敏电流计的导线连接（不计灵敏电流计的影响），现有一带正电的小球C从右向左沿水平方向靠近B，并停在B的右侧某位置，则稳定后（　　）
A．灵敏电流计中有从A到B的电流
B．B球球心处电场强度大小大于A球球心处电场强度大小
C．感应电荷在两球心处产生的电场强度方向相反
D．用手触摸一下B球，再撤去导线并移走C球，则A球不带电，B球带负电
5．如图1所示，两条足够长的光滑水平轨道MN和PK相距L=0.4m，右端接一阻值为R=0.3Ω的电阻，导轨上放一质量为m=2kg、电阻为r=0.1Ω的导体棒cd，在ab以左的区域存在匀强磁场，磁场的磁感应变化规律如图2所示（设磁感应强度向上为正）．开始时cd棒与ab相距x0=4m．

（1）为了使棒在t=0到t=10s时间内保持静止，可在棒上施加一个大小随时间变化的水平力F，设向右为正方向，请求出t=5s时能过电阻R的电流；
（2）写出上一问题中水平力F随时间变化的关系式；
（3）当t=10s时，保持水平拉力的大小不变，而使拉力的方向水平向左，求稳定后棒的最大速度是多少？
（4）当棒达到最大速度后撤去水平拉力，求撤去拉力后还能滑行多远？
15．如图所示，MN、O1O2、PQ为两相邻匀强磁场区域的界面，O1O2为它们的公共界面，左区域磁场方向垂直纸面向里，右区域磁场方向垂直纸面向外，它们的大小皆为B，两磁场区域宽度皆为d，一带正电粒子以速度v从A点垂直MN射入左磁场区域并穿过O1O2进入右边磁场区域，最后从B点以垂直于PQ面穿出磁场区域（带电粒子重力不计），已知带电粒子入射处A点和出射处B点的侧位移大小也为d，求：
（1）带电粒子在磁场中运动的周期；
（2）带电粒子在磁场中（从A点到B点）运动所用的时间．
附：可以提供的三角函数值如表
角度θ15°30°37°45°53°60°75°
sinθ0.260.500.600.710.800.870.97
2．如图所示，水平光滑轨道ab距地面cd高h=0.8m，其上放有质量分别为mA=0.1kg和mB=0.2kg的两个小物块A、B．开始时，A、B两个小物块用细线连接，中间夹有一被压缩的弹簧（弹簧未与A、B连接），静止在ab上．现烧断细线，A物体被弹簧弹开后，落到地面cd上，测得其落点到轨道ab边缘水平距离为x=0.4m．求烧断细线前弹簧的弹性势能．（g取10m/s2）
19．竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体，试分析下列情况下电梯中弹簧秤的示数 （g取10m/s2）：
（图中以竖直向上为正方向）
（1）电梯匀速上升．
（2）电梯以加速度大小为2m/s2匀加速下降．
（3）电梯以加速度大小为1m/s2匀加速上升．
20．如图所示，灯泡A、B均处于发光状态，后来由于电路中某个电阻发生了故障，致使灯泡A比原来亮一些，则发生的故障是（　　）
A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4断路

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