题目内容

某兴趣学习小组的同学深入学习了静电场中关于电势的知识:若取无穷远处电势为零,在一带电荷量为+q的点电荷的电场中,与点电荷相距r处的电势为φ=k;如果某点处在多个点电荷所形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和。

如图所示,AB是均匀带电的细棒,所带电荷量为+Q。C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB。若取无穷远处电势为零,AB棒上的电荷所形成的电场中,C点的电势为φ0,φ0可以等效成AB棒上某点P处、电荷量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势。该小组的同学将AB棒均分成两段,利用对称性,求得AC连线中点D处的电势为

A.φ0 B.φ0 C.φ0 D.2φ0

练习册系列答案
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如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

①已准备的器材有:打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还必需的器材是 (只有一个选项符合要求。填选项前的符号)。

A.直流电源、天平及砝码

B.直流电源、刻度尺

C.交流电源、天平及砝码

D.交流电源、刻度尺

②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图3所示(其中一段纸带图中未画出)。图中O点为打出的起始点,且速度为零。

选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s(结果保留三位有效数字)。

③若已知当地重力加速度为g,代入图2中所测的数据进行计算,并将 进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E 点的过程中机械能是否守恒。

④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图3所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像。图4中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线_________;由图像得出,A点到起始点O的距离为_________cm(结果保留三位有效数字)。

⑤某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图5所示,用细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。

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