题目内容
现有两个边长不等的正方形,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等。在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正电荷和负电荷,若取无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是
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A.O点的电场强度和电势均为零
B.把一电荷从b点移到c点电场力作功为零
C.同一电荷在a、d两点所受电场力不相同
D.若a点的电势为φ,则a、d两点间的电势差为2φ
BD
【解析】
试题分析:A中对于O点来说,两个正电荷对它的场强方向是OD,两个负电荷的场强方向也是OD,故O点的电场强度不为零,又由于左右两个电荷和上下两个电荷都是等量异种电荷,它们连线的垂直平分线都是一条等势线,并延伸到无穷远,则O点电势与无穷远电势相等,则O点的电势为零,故A错误;
B中根据电荷放置的对称性,电场线关于AD连线对称,等势线关于AD连线也对称,则b点与c点电势相等,电势差为零,由W=qU分析可知,把一电荷从b点移到c点电场力作功为零,B正确;
C中电荷在a点时,正电荷对它的作用力为零,负电荷对它的作用力的合力方向沿aOD方向,当同一电荷在d点时,负电荷对它的作用力为零,两个正电荷对它作用力的合力方向也沿aOD方向,根据距离的关系可知,电场力的大小是相同的,方向也相同,故同一电荷在a、d两点所受电场力不相同,C错误。
D由电场线的对称性可知,a点与O点间的电势差等于b与O间的电势差,则a点的电势为φ,a、d两点间的电势差为2φ,故D正确。
考点:电场与电势大小的判断。
(1)某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm。
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根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度VB=① m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了② J,动能增加了③ J。根据所测量的数据,还可以求出物体在下落的过程中所受到的阻力为④ N。(以上计算结果均保留2位有效数字)
(2)某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小,因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合开关K,调整电阻箱的阻值R,读出电压表相应的示数U,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数):
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R/Ω | 40.00 | 20.00 | 12.00 | 8.00 | 6.00 | 5.00 |
U/V | 1.89 | 1.78 | 1.66 | 1.57 | 1.43 | 1.35 |
为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图象来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U,则图象的横坐标表示的物理量应该是①____________ .②在图乙中根据给定的坐标点作图,利用做得的图象得到 E =③_______V,r =④______Ω.电动势的测量值⑤ 真实值(填大于、等于、小于)。(小数点后面保留2位数字)
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