题目内容

9.如图1所示,在A、B两点分别固定着所带电荷量相等的正、负点电荷,O点是两个点电荷连线的中点,C、D是关于O点对称的两点.下列说法中正确的是(  )
A.C、D两点的场强大小相等、方向相同
B.C、D两点的电势相等
C.正点电荷从C点移到D点的过程中,电场力做负功
D.负点电荷在C点的电势能大于它在D点的电势能

分析 等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称,可以画出通过ABCD四点的电场线,某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示;沿着电场线电势逐渐降低,负电荷在高电势位置电势能小.

解答 解:A、等量异种电荷的电场线关于两个电荷的连线对称,电场线分布如图:
某点电场强度方向用电场线上通过该点的切线方向表示,故C、D两点的场强大小相等、方向相同,故A正确;
B、沿着电场线,电势逐渐降低,等势面与电场线垂直,可以先找出C、D两点在AB连线上的等电势点,C在AB连线上的等电势点偏左,故C点电势较高,故B错误;
C、由于C点电势高于D点电势,故正点电荷从C点移到D点的过程中,电势能降低,电场力做正功,故C错误;
D、根据公式φ=$\frac{{E}_{P}}{q}$,负点电荷在高电势点的电势能小,故D错误;
故选:A.

点评 本题关键是熟悉等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图,明确电势的定义以及电场力做功与电势能变化的关系,不难

练习册系列答案
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19.某同学做《验证机械能守恒定律》的实验时,采用如图1所示的重物自由下落的方法进行:

(1)有下列器材可供选择:电火花打点计时器、铁架台(带铁架)、带铁夹的重物、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、天平,其中不必要的器材是天平; 缺少的器材是毫米刻度尺.
(2)下列实验步骤操作合理的顺序是AEBDCF(填写步骤前面的字母)
A.将打点(或电火花)计时器竖直安装在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.选取一条理想纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn,并计算出相应的瞬时速度v1、v2、v3…vn
D.关闭电源,取下纸带,再换一条新纸带,重复以上实验步骤
E.将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,使重锤靠近打点计时器.
F.分别计算出$\frac{1}{2}$mvn2与mghn,在误差允许范围内,看是否相等
(3)已知实验所用的电源频率为50Hz,所用的重物的质量为m=2kg,某同学打出一条纸带如图2所示,图中的O点是实验中打出的第一个点,A、B、C、D分别是每两个点取出的记数点(即A、B及B、C间各有一个计时器打出的点).经测量可知A、B、C三点到O点的距离分别为:12.6cm、20.5cm、28.6cm.可得重物的下落到B点时,速度达到VB=2m/s,由此还可求得重物在由O点落到B点的过程中,其重力势能的减少量为△Ep=4.1J.(最后结果取两位有效数字).在处理数据时,没其他操作上的失误,一般会有$\frac{1}{2}$mvn2<mghn(填“>”,”<”,”=”).请写出产生这个结果的原因:物体在下落中克服摩擦力做功,有重力势能转化为内能.
(4)在处理数据时,还可以用图象法,如果以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,以h为横轴.如果实验操作正确,根据实验数据的图线应是过原点的直线,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于重力加速度的数值.

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