题目内容
12.匀强电场所在空间中有八个点,其中四个点构成正方形Ⅰ,另外四个点构成正方形Ⅱ,正方形Ⅰ、Ⅱ的中心重合,其边长之比为2:1,则正方形Ⅰ四个顶点的电势之和∑ΦⅠ和正方形Ⅱ四个顶点的电势之和∑ΦⅡ满足的关系是( )| A. | ∑ΦⅠ=$\frac{1}{2}$∑ΦⅡ | B. | ∑ΦⅠ=∑ΦⅡ | C. | ∑ΦⅠ=2∑ΦⅡ | D. | ∑ΦⅠ=4∑ΦⅡ |
分析 选取任意正方形为研究对象,以正方形的中心为0势能点,求出各点的电势的和的表达式,然后讨论即可.
解答 解:选取任意正方形ABCD为研究对象,设匀强电场中的某一条电场线与AB之间的夹角为θ,如图.![]()
以正方形的中心为0势能点,由图可知,B、D两点关于O点是对称的,结合U=Ed,所以可得:φD=-φB,同理:φC=-φA
∑Φ=φA+φB+φC+φD=0,与正方形的边长的大小无关,与正方形和电场线之间的夹角也无关,所以可知∑ΦⅠ=∑ΦⅡ.
故选:B
点评 该题考查匀强电场的特点,解答的方法可以使用对称法解答,也可以使用平行线上电势的大小关系的方法解答.处理的方法要尽可能的灵活一些.
练习册系列答案
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7.
如图所示,空间存在着沿x轴方向的静电场,A、O、B为x轴上的点,图中的折线表示的是一带正电粒子沿x轴在A、B两点间运动时,其电势能EP随x的变化情况.若$\overline{AO}$>$\overline{OB}$,则下列判断正确的是( )
| A. | A、B两点的电势一定相等 | |
| B. | 粒子从A向O运动过程中所受电场力均匀增大 | |
| C. | A、O间的电场强度大于O、B间的电场强度 | |
| D. | 若将一带负电的粒子从A点由静止释放,则当粒子运动到O点时动能最大 |
17.
如图所示为一种测定运动员体能的装置,运动员的质量为m1,绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),绳的下端悬挂一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面说法中正确的是( )
| A. | 绳子拉力对人做正功 | |
| B. | 人对传送带做正功 | |
| C. | 运动时间t后,运动员的体能消耗约为m1gvt | |
| D. | 运动时间t后,运动员的体能消耗约为(m1+m2)gvt |
2.
如图为湖边一倾角为30°的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40m,g取10m/s2.下列说法正确的是( )
| A. | 若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 | |
| B. | 若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小 | |
| C. | 若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大 | |
| D. | 若v0=18m/s,则石块可以落入水中 |