题目内容

10.如图,O、A、B为一直线上的三点,OA=AB=r,在O处固定一个点电荷+Q,若一点电荷-q放在A、B两点所受库仑力分别为FA、FB,电场强度分别为EA、EB,电势能分别为εA、εB,OA、AB之间电势差分别为UOA、UOB,则(  )
A.EA=2EBB.FA=4FBC.UOA=UOBD.εA<εB

分析 根据库仑定律列式比较电场力大小;根据电场力做功等于电势能的减小量判断电势能的变化情况.

解答 解:A、B、根据库仑定律$F=\frac{kqQ}{{r}^{2}}$,电荷间的库仑力与距离的平方成反比,故FA=4FB,故A错误,B正确;
C、根据库仑定律与电场强度的定义式可知,OA之间的电场强度大于AB之间的电场强度,所以UOA>UOB.故C错误
D、将点电荷-q从A移动到B,负电荷受力向左,电场力做负功,故电势能增大,故εA<εB,故D正确;
故选:BD.

点评 本题关键根据库仑定律和电场力做功等于电势能的减小量分析判断,基础题.

练习册系列答案
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19.洋流又叫海流,指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向较为稳定的流动.因为海水中含有大量的正、负离子,这些离子随海流做定向运动,如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转,便可用来发电.
图为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图,其中的发电管道是长为L、宽为d、高为h的矩形水平管道.发电管道的上、下两面是绝缘板,南、北两侧面M、N是电阻可忽略的导体板.两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.为了简化问题,可以认为:开关闭合前后,海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动,发电管道相当于电源,M、N两端相当于电源的正、负极,发电管道内海水的电阻为r(可视为电源内阻).管道内海水所受的摩擦阻力保持不变,大小为f.不计地磁场的影响.
(1)判断M、N两端哪端是电源的正极,并求出此发电装置产生的电动势;
(2)要保证发电管道中的海水以恒定的速度流动,发电管道进、出口两端要保持一定的压力差.请推导当开关闭合后,发电管两端压力差F与发电管道中海水的流速v之间的关系;
(3)发电管道进、出口两端压力差F的功率可视为该发电机的输入功率,定值电阻R消耗的电功率与输入功率的比值可定义为该发电机的效率.求开关闭合后,该发电机的效率η;在发电管道形状确定、海水的电阻r、外电阻R和管道内海水所受的摩擦阻力f保持不变的情况下,要提高该发电机的效率,简述可采取的措施.

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