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15.如图所示,A,B,C,D是匀强电场中一正方形的四个顶点,匀强电场方向平行与该平面.已知A,B,C三点的电势分别为φA=15V,φB=3V,φC=-3V.
(1)在图中画出电场线和等势面;
(2)求D点的电势φD

分析 连接AC,在AC上找出与B点等电势点,作出等势线,再过D作出等势线,在AC线上找出与D等势点,再确定D点的电势.

解答 解:匀强电场中,沿着任意方向每前进相同的距离,电势变化都相等,故连接AC,将AC三等分,标上三等分点E、F,则根据匀强电场中沿电场线方向相等距离,电势差相等可知,E点的电势为3V,F点的电势为9V.连接BE,则BE为一条等势线,根据几何知识可知,DF∥BE,则DF也是一条等势线,
所以D点电势UD=9V.
过A点作出垂直于BE的有向线段,由高电势点A直线BE,如图中红线所示,即为电场线.
答:D点的电势为9V,匀强电场的电场线如图所示

点评 本题关键是找到等势点,作出等势线.电场线与等势面之间的关系要理解,常常是作电场线的依据

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻t2t3t4t5
速度(m/s)5.595.084.58
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=4.08m/s.
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量△Ep=1.42J,动能减少量△Ek=1.46J.
(3)在误差允许的范围内,若△Ep与△Ek近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得△Ep<△Ek(选填“>”“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是存在空气阻力.

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(1)纸带的左 端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=0.98m/s;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=0.98J,此过程中物体动能的增加量△Ek=0.96J(取g=9.8m/s2);
(4)通过计算,数值上△Ep>△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为实验过程中存在空气及纸带与计时器的摩擦;
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C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等

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