题目内容
11.如图1所示,Q1、Q2为两个固定的点电荷,其中Q1带正电,它们连线的延长线上有a、b两点.一个带正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动,其速度、时间图象如图2所示,则( )| A. | Q2带负电 | |
| B. | a、b两点的电势φa>φb | |
| C. | a、b两点场强的大小Ea>Eb | |
| D. | 试探电荷从b到a的过程中电势能减小 |
分析 解答本题关键根据速度图象的斜率等于加速度,则知电荷经过a的加速度为零,可判断出Q2一定带负电;根据速度的变化,分析动能变化,根据负电荷在电势低处电势能大判断电势的高低,并判断电势能的变化.
解答 解:A、根据速度图象的斜率等于加速度,由图知,试探电荷经过a点时的加速度为零,由牛顿第二定律得知,电荷所受的电场力为零,a点的合场强必为零,Q1、Q2在a点产生的场强大小相等、方向相反,故Q2一定带负电.故A正确.
BD、由图知:从b点到a点正电荷的速度减小,动能减小,则电势能增大,而正电荷在电势高处电势能大,则a、b两点的电势φa>φb.故B正确,D错误.
C、a的场强为零,b的场强不零,则Eb>Ea.故C错误.
故选:AB
点评 本题的解题之处在于确定出电荷在a点的加速度为零,根据能量守恒判断电势能的变化,确定电势的大小.
练习册系列答案
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19.光滑水平面上固定放置两个等量正电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个质量m=1.0kg的小物块自C点由静止释放,小物块带电荷量q=2C,其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),则以下分析正确的是( )

| A. | B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2V/m | |
| B. | 由C点到A点物块的电势能先减小后变大 | |
| C. | 由C点到A点,电势逐渐升高 | |
| D. | B、A两点间的电势差为UBA=8.25V |
6.
如图所示,A、B两点分别放置电荷量为+2Q和-Q的点电荷,以AB连线为中点O为圆心作一圆形路径abcd,a、0、c三点恰好将AB四等分,则下列说法正确的是( )
| A. | 场强大小关系有EO>Ed、Ec=Ed | |
| B. | 电势差Uao=Uob | |
| C. | 负电荷在a点具有的电势能大于在c点具有的电势能 | |
| D. | 电势高低关系有φa>φb,φc=φd |
16.某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关.他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关,于是选用:一长方体木块、100克砝码片(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行试验.按图1所示,将木块平放在斜面顶端,木块由静止下滑,用传感器测得其到达底端时的v.改变相关条件,多次试验,并将实验数据记录在如表中:
①分析比较表中数据可得:v与物体的质量无关.
②分析比较试验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑,斜面倾角θ越大,物体滑到斜面底端时的速度越大.
③在试验序号7中:v7大于$\frac{358+438}{2}$厘米/秒(选填“大于”、“等于”或“小于”)
④完成上述试验后,有同学提出新的猜想:v可能还与物体跟斜面的接触面积有关.为了验证猜想,应选择图2中d与(a)进行对比试验[选填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步结论.
| 试验序号 | θ | 斜面 | m(g) | v(cm/s) |
| 1 | 20° | A | 200 | 245 |
| 2 | 20° | A | 300 | 245 |
| 3 | 20° | B | 200 | 153 |
| 4 | 20° | B | 300 | 153 |
| 5 | 25° | A | 200 | 307 |
| 6 | 30° | A | 200 | 358 |
| 7 | 35° | A | 200 | v7 |
| 8 | 40° | A | 200 | 438 |
| 9 | 45° | A | 200 | 470 |
②分析比较试验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一木块,平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑,斜面倾角θ越大,物体滑到斜面底端时的速度越大.
③在试验序号7中:v7大于$\frac{358+438}{2}$厘米/秒(选填“大于”、“等于”或“小于”)
④完成上述试验后,有同学提出新的猜想:v可能还与物体跟斜面的接触面积有关.为了验证猜想,应选择图2中d与(a)进行对比试验[选填“(b)”、“(c)”或“(d)”],即可得出初步结论.
20.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”.如图1所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,记录小车通过A、B时的速度大小、小车中可以放置砝码.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或改变小车质量,重复②的操作.
(2)如表所示是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,|${{v}_{2}}^{2}$-${{v}_{1}}^{2}$|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△Ek,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△Ek3=0.600J,W3=0.610J.(结果保留三位有效数字)
数据记录表
(3)根据表,请在图2中作出△Ek-W图线.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;正确连接所需电路;
②将小车停在C点,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力及小车通过A、B时的速度;
③在小车中增加砝码,或改变小车质量,重复②的操作.
(2)如表所示是他们测得的一组数据,期中M是M1与小车中砝码质量之和,|${{v}_{2}}^{2}$-${{v}_{1}}^{2}$|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△Ek,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所做的功.表格中的△Ek3=0.600J,W3=0.610J.(结果保留三位有效数字)
数据记录表
| 次数 | M/kg | |v-v|/(m/s)2 | △Ek/J | F/N | W/J |
| 1 | 0.500 | 0.760 | 0.190 | 0.400 | 0.200 |
| 2 | 0.500 | 1.650 | 0.413 | 0.8400 | 0.4200 |
| 3 | 0.500 | 2.400 | △Ek3 | 1.220 | W3 |
| 4 | 1.000 | 2.400 | 1.200 | 2.420 | 1.210 |
| 5 | 1.000 | 2.840 | 1.420 | 2.860 | 1.430 |
1.
虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值,一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线AC运动,则下列判断正确的是( )
| A. | 粒子一定带负电 | |
| B. | A点的场强大于C点的场强 | |
| C. | 粒子在A点的电势能大于在C点的电势能 | |
| D. | 粒子在A点的动能大于在C点的动能 |