5.如圖在x軸的-3a和3a兩處分別固定兩個(gè)電荷QA、QB,圖中曲線是兩電荷之間的電勢Φ與位置x之間的關(guān)系圖象,圖中x=a處為圖線的最低點(diǎn).線于在x=2a處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電點(diǎn)電荷,該電荷只在電場力作用下運(yùn)動.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.x=a處電場強(qiáng)度為零,該電荷運(yùn)動至此處時(shí)速度最大
B.兩點(diǎn)電荷QA:QB=3:1
C.該電荷一定通過x=a處,但不能到達(dá)x=2a處
D.該電荷以x=a為中點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動

分析 根據(jù)φ-x圖象切線的斜率等于場強(qiáng)E,分析場強(qiáng)的變化,判斷小球的速度變化;根據(jù)動能定理確定小球可以到達(dá)的位置;x=L處場強(qiáng)為零,由小球的受力情況分析其運(yùn)動情況.根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=k$\frac{Q}{{r}^{2}}$以及電場的疊加即可分析QA與QB的大小.

解答 解:A、由φ-x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度的大小可知x=a處電場強(qiáng)度為零,由動能定理qU=△Ek,點(diǎn)電荷從x=2a到x=a處,電勢差最大,所以電場力做正功最多,在x=a處速度最大,故A正確;
B、因在x=a電場強(qiáng)度為零,即k$\frac{{Q}_{A}}{(4a)^{2}}$=k$\frac{{Q}_{B}}{(2a)^{2}}$,所以QA:QB=4:1,故B錯(cuò)誤;
C、由圖知x=-a處與x=2a處電勢相等且點(diǎn)電荷由靜止釋放,由動能定理可知點(diǎn)電荷剛好能到達(dá)x=-a處,故C錯(cuò)誤;
D、點(diǎn)電荷在x=-a與x=2a之間做往復(fù)運(yùn)動,但x=a處不是運(yùn)動中心,故D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)評 解決本題首先要理解φ-x圖象切線的意義,知道電場力做功和路徑無關(guān),只和初末兩點(diǎn)的電勢差有關(guān),掌握電場力做功的公式W=qU和電荷場強(qiáng)公式,靈活運(yùn)用電場的疊加原理.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小何同學(xué)在測量相關(guān)因素時(shí)操作如下:

(1)為了測量鎳鉻合金絲的直徑,用合金絲在鉛筆上密繞37匝,用刻度尺進(jìn)行測量,如圖甲所示,合金絲的直徑為0.622mm(保留三位有效數(shù)字).
(2)用多用電表粗測合金絲的電阻,粗測前應(yīng)進(jìn)行如圖乙中“A”和“B”兩個(gè)操作,首先應(yīng)進(jìn)行操作的是B(選填“A”或“B”)
(3)長度相同,直徑之比為2:3的康銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián),用如圖丙所示的電路圖進(jìn)行測量,除電壓表外,請?jiān)趫D丁中,用筆畫線代替導(dǎo)線,把電路連接完整.

用直流2.5V量程檔的多用電表測量鎳鉻絲兩端電壓U2時(shí),示數(shù)如圖戊所示,則U2=1.20V(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖所示,有三個(gè)質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球,從上、下帶電平行金屬板間的P點(diǎn),以相同速率垂直電場方向射入電場,它們分別落到A、B、C三點(diǎn),則( 。
A.A帶負(fù)電、B不帶電、C帶正電B.三小球在電場中運(yùn)動時(shí)間相等
C.在電場中加速度的關(guān)系是aC>aB>aAD.到達(dá)負(fù)極板時(shí)動能關(guān)系EA>EB>EC

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
①用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖1,由圖可知其長度L=50.15mm;

②用螺旋測微器測量其直徑如圖2,由圖可知其直徑D=4.699mm;
③用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖3,則該電阻的阻值R=300Ω.
④該同學(xué)想用伏安法更準(zhǔn)確地測量其電阻R,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請?jiān)谌鐖D4框中畫出測量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.
現(xiàn)提供的器材及其代號、規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~10mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~50mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約30kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約50kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20Ω,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.①在“測金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)中,螺旋測微器測金屬絲的直徑的讀數(shù)如圖1,則直徑d=0.900mm.

②測得接入電路的金屬絲的長度為l,已知其電阻大約為25Ω.在用伏安法準(zhǔn)確測其電阻時(shí),有下列器材供選擇,除必選電源(電動勢1.5V,內(nèi)阻很小)、導(dǎo)線、開關(guān)外,電流表應(yīng)選A1,電壓表應(yīng)選V2,滑動變阻器應(yīng)選R1.(填代號)
并將設(shè)計(jì)好的測量電路原理圖畫在如圖2的虛框內(nèi).
A1電流表(量程40mA,內(nèi)阻約0.5Ω)
A2電流表(量程10mA,內(nèi)阻約0.6Ω)
V1電壓表(量程6V,內(nèi)阻約30kΩ)
V2電壓表(量程1.2V,內(nèi)阻約20kΩ)
R1滑動變阻器(范圍0~10Ω)
R2滑動變阻器(范圍0~2kΩ)
③若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示,用上述
測得的物理量計(jì)算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=$\frac{πUojhg7f7^{2}}{4Il}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.如圖所示,在傾角為θ=30°的斜面上,固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器R.電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=1Ω,一質(zhì)量m=20 克的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒的電阻R1=1Ω(導(dǎo)軌電阻不計(jì)).金屬導(dǎo)軌是光滑的,要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒所受到的安培力的大;
(2)如果通電100秒,金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
(3)滑動變阻器R接入電路中的阻值.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示是一個(gè)由電池、電阻R、電健S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路,電鍵S閉合,一帶電液滴懸浮在兩板間P點(diǎn)不動,下列說法正確的是( 。
A.帶電液滴可能帶正電
B.斷開S,減小兩極板距離的過程中,液滴靜止不動
C.斷開S,減小兩極板正對面積的過程中,液滴將加速下降
D.增大兩極板間距離的過程中,電阻R中有從a到b的電流

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.利用如圖甲所示的電路測定金屬電阻率,在測量時(shí)需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx
 (1)請讀出乙圖中螺旋測微器的讀數(shù)3.550×10-3m
(2)寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式:ρ=$\frac{π{R}_{X}nyl7f3t^{2}}{4L}$(用字母L、d、Rx表示).
(3)利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過程是:
第一步:閉合電鍵S1,將電鍵S2接2,調(diào)節(jié)滑動變阻器RP和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
請你接著寫出第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):將電鍵S2接1,只調(diào)節(jié)滑動變阻器r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程,讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2
由以上記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算出被測電阻Rx的表達(dá)式為Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,將細(xì)繩一端拴在小車上,另一端繞過定滑輪,掛上適當(dāng)?shù)你^碼,使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動,以此定量探究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系.此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、刻度尺、天平(包括砝碼)、小木塊等.組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.
①實(shí)驗(yàn)開始時(shí),他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行.他這樣做的目的是下列的哪個(gè)D(填字母代號).
A.避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動
B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰
C.可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動
D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力
②平衡摩擦力后,當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí),發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動過快,致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少,難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度.在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下,請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法:可在小車上加適量的砝碼(或鉤碼);.
③他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些.這一情況可能是下列哪些原因造成的CD(填字母代號).
A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車            
B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D.鉤碼做勻加速運(yùn)動,鉤碼重力大于細(xì)繩拉力.

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同步練習(xí)冊答案