题目内容

1.如图,在真空中有两个等量的正电荷q1和q2,分别固定于A、B两点,DC为AB连线的中垂直线,C点在AB上,将一正电荷q3由无穷远处沿中垂直线移到C点的过程中,q3的电势能将增大(填“增大”、“减小”或“不变”),q3所受的电场力大小的变化是先增大后减小(填“增大”、“减小”或“不变”).

分析 q1、q2是两个等量的正电荷,DC为A、B连线的中垂线,作出CD线上的电场线,根据电场线方向判断正电荷q3由无穷远移到C点的过程中,电势的变化,由电场力做功正负判断其电势能的变化.运用极限法判断场强的变化,确定电场力的变化.

解答 解:q1、q2是两个等量的正电荷,作出中垂线CD上电场线如图,根据顺着电场线电势降低,可知由C点沿CD移至无穷远的过程中,电势不断降低.则正电荷q3由由无穷远处沿中垂直线移到C点的过程中,电势不断升高,电场力做负功,其电势能不断增大.
q1、q2是两个等量的正电荷,根据电场的叠加可知,C点的场强为零,而无穷远处场强也为零,所以无穷远处沿中垂直线移到C点的过程中,场强先增大后减小,则q3受到的电场力先增大后减小.
故答案为:增大,先增大后减小.

点评 对于等量同种和等量异种电荷电场线、等势面的分布情况要掌握,这是考试的热点.特别是抓住电荷连线的中垂线电场线与等势面的特点.

练习册系列答案
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16.某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率,实验步骤如下.
一:准备器材:刚开封的新电池、电压表(量程3V、内阻较大,可视为理想表)、电流表(量程0.6A、内阻很小)、滑动变阻器、开关、导线.
二:将电池放在充电器上充电,直到显示充电完毕.
三:甲同学取下电池,将其与其它器材搭配,设计出了图1所示的电路.
问题1:细心的乙同学发现图1电路中有两根导线的连接不妥,她发现的是e、f导线.(填导线对应的字母)
四:导线调整后,改变滑片位置,得到了如表中的实验数据.
I/A0.060.140.240.360.440.54
U/V1.951.871.801.761.641.56
五:丙同学在方格纸上建立了直角坐标系,准备画出“U-I”图线.他已经准确的描了两个数据点,如图2所示.
问题2:请你帮他描出剩余的数据点,并作出“U-I”图线.
六:分析研究
问题3:根据“U-I”图线,可求出通过电池的电流为0.36A时,电池输出功率为0.61W.(保留两位有效数字)
问题4:丁同学认为,既然是研究电池的输出功率,就应该画出输出功率P随电流I的变化图线,你认为“P-I”图线是曲线(填“直线”或“曲线”).
问题5:乙同学认为调整导线后的实验电路,虽然测出了实验数据,但在操作过程中存在安全隐患.大家思考后,从实验室又找来了一个定值电阻(阻值约为2Ω)作为保护电阻接入电路,此电路既能测出不同负载下电池的输出功率,又能消除安全隐患,请在图3方框内画出他们修改后的电路图.

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