题目内容

17.下列说法中,正确的是(  )
A.当两个正点电荷相互靠近时,它们的电势能减少
B.当两个负点电荷相互靠近时,它们的电势能不变
C.一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大
D.一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时,它们的电势能减小

分析 当电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少,当电场力对电荷做负功时,电荷的电势能增大.根据功能关系分析.

解答 解:A、同种电荷间存在斥力,当两个正点电荷相互靠近时,库仑力对它们做负功,它们的电势能增大,故A错误.
B、同种电荷间存在斥力,当两个负点电荷相互靠近时,库仑力对它们做负功,它们的电势能增大,故B错误.
CD、异种电荷间存在引力,一个正点电荷与一个负点电荷相互靠近时,库仑力对它们做正功,它们的电势能减小,故C错误,D正确.
故选:D

点评 本题考查电场力做功与电势能改变之间的关系.要注意的是同种电荷相互排斥,异性电荷相互吸引.可与重力做功与重力势能变化的关系类比来理解.

练习册系列答案
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7.如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置,该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸,一条橡皮筋的一端固定在白纸上的O点,另一端A拴两个细绳套.
(1)下面为实验的一些操作步骤:
①比较F′和F大小、方向是否近似相同;
②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示;
③用一个弹簧测力计钩住细绳套,拉A至某点P,在纸上标出P点,记下拉力F的方向和大小
④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F
⑤用两个弹簧测力计互成角度分别拉住两个细绳套,拉A至同样的位置P,在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小.
这些实验步骤的合理顺序为③⑤②④①.
(2)对于该实验,下列说法正确的是BD
A.两细绳套必须等长
B.若将细绳也换成橡皮筋,对实验结果有影响
C.记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线
D.实验中,把橡皮筋的另一端拉到P点时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大
(3)假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F1的大小不变,逐渐增加F1与合力之间的夹角,且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮筋仍然伸长到P点.对另一个弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是B
A.F2一直变大.与合力方向的夹角一直增大
B.F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小
C.F2一直变小,与合力方向的夹角一直减小
D.F2先减小后增大,与合力方向的夹角先减小后增大.
5.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.      
③测出挡光片的宽度d,则重物A经过光电门时的速度为$\frac{d}{△t}$.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}(2M+m)(\frac{d}{△t})^{2}$(已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系呢?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$(还要用到M和g);      ②a的值会趋于g.

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