题目内容
5.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( )| A. | 将1 C电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,这两点间的电势差为1 V | |
| B. | 电势差的定义式UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比 | |
| C. | A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功 | |
| D. | 电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功 |
分析 电场中两点的电势差由电场本身决定,与电量和功W无关,电场力做功W=qU,只与电量和电势差有关,与具体路径无关.电场力做的功等于电荷增加的电势能或动能的变化;电荷在电场中移动,电场力做正功,不论电荷是正电荷还是负电荷,其电势能增加.
解答 解:A、将1 C的正电荷从A点移到B点,电场力做了1J的正功,根据U=$\frac{W}{q}$,这两点间的电势差为1 V,故A正确;
B、电势差的定义式UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$,是采用比值定义法得到的物理量,电场中两点的电势差由电场本身决定,与电量和功WAB无关,故B错误;
C、电势差的单位是这样规定的:将1C正电荷从一点移到另一点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1V,故C错误;
D、电荷荷在电场中移动,电场力做功,不论电荷是正电荷还是负电荷,不论是否还受其他力的作用,其电势能改变等于电场力所做的功,故D错误;
故选:A
点评 对于电势差的定义式UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$要正确理解,明确电势差U与那些因素有关,明确公式中各个物理量的含义.
练习册系列答案
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16.
某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”.将力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器,用于测量小车的速度v1和v2,如图所示.在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小,摩擦力不计.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,
小车在细线拉动下运动,除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离L;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)右侧表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连,正确连接所需电路;
②将小车停在点C,由静止开始释放小车,
| 次数 | M/kg | |v22-v12|/m2s-2 | △E/J | F/N | W/J |
| 1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
| 2 | 0.500 | 1.65 | 0.413 | 0.840 | 0.420 |
| 3 | 0.500 | 2.40 | △E3 | 1.22 | W3 |
| 4 | 1.00 | 2.40 | 1.20 | 2.42 | 1.21 |
| 5 | 1.00 | 2.84 | 1.42 | 2.86 | 1.43 |
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
(2)右侧表格中M是M1与小车中砝码质量之和,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).
13.
物体因绕轴转动时而具有的动能叫转动动能.某同学为探究转动动能的大小与角速度大小的关系,设计了如下实验:先让砂轮由电动机带动作匀速转动并测出其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服轮边缘的摩擦阻力做功(设阻力大小不变),砂轮最后停下,测出砂轮开始脱离动力到停止转动的圈数n.转动动能的数值可由仪器直接读出.实验中得到几组ω、n和Ek的数值如下表.砂轮直径d=10cm.
(1)请选择适当的物理量在坐标纸上作出能直观反映转动动能与角速度关系的图象;
(2)根据图象写出砂轮的转动动能Ek与角速度ω的定量关系是Ek=2ω2;
(3)由表格中的数据可求得,摩擦阻力大小$\frac{1}{π}$N.
| 角速度ω/rad/s | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 转动圈数n/r | 5 | 20 | 80 | 180 | 320 |
| 转动动能Ek/J | 0.5 | 2 | 8 | 18 | 32 |
(2)根据图象写出砂轮的转动动能Ek与角速度ω的定量关系是Ek=2ω2;
(3)由表格中的数据可求得,摩擦阻力大小$\frac{1}{π}$N.
20.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点的电势相等,电场强度相同的是( )
| A. | 甲图中与点电荷等距的a、b两点 | |
| B. | 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 | |
| C. | 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 | |
| D. | 丁图中匀强电场中的a、b两点 |
17.某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”.他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=2.30mm.
(2)下列实验要求中不必要的一项是A(请填写选项前对应的字母).
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是C(请填写选项前对应的字母).
(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=2.30mm.
(2)下列实验要求中不必要的一项是A(请填写选项前对应的字母).
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使A位置与光电门间的距离适当大些
C.应将气垫导轨调至水平
D.应使细线与气垫导轨平行
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是C(请填写选项前对应的字母).
| A.作出“t-F图象” | B.作出“t2-F图象” |
| C.作出“t2-$\frac{1}{F}$图象” | D.作出“$\frac{1}{t}$-F2图象” |