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6.如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V,则下列说法正确的是(  )
A.B、E一定处在同一等势面上
B.匀强电场的场强大小为10V/m
C.正点电荷从E点移到F点,则电场力做负功
D.电子从F点移到D点,电荷的电势能减少20eV

分析 连接AC,根据匀强电场电势随距离均匀变化(除等势面)的特点,则知AC中点的电势为2V,连接EB,EB即为一条等势线,CA连线即为一条电场线,由BA间的电势差,由公式U=Ed求出场强大小.由W=qU,则电场力做功就可以求解.

解答 解:A、连接AC,AC中点电势为20V,与B电势相等,则EB连线必为一条等势线,故A正确.
B、BA间的电势差为UBA=10V,又UBA=EdABcos30°,得场强E=$\frac{{U}_{AB}}{{d}_{AB}cos30°}$=$\frac{10}{1×\frac{\sqrt{3}}{2}}$ V/m=$\frac{20\sqrt{3}}{3}$V/m.故B错误;
C、由上得知,E的电势为20V,F点与A点的电势相等为10V,则正电荷从E点移到F点,电势能减小,则电场力做正功,故C错误.
D、由上得知,F的电势为10V,D点与C点的电势相等为30V,则电子从F点移到D点,电场力做功WFD=eUFD=e(φFD)=-(10-30)eV=20eV,
那么电势能将减小20eV.故D正确.
故选:AD.

点评 本题的关键找等势点,作出电场线,这是解决这类问题常用方法.同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆形,各行星的半径、日星距离和质量如表所示:
行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星
日星距离/×1011m0.581.081.502.287.7814.2928.7145.04
质量/×1024 kg0.334.876.000.641 90056986.8102
由表中所列数据可以估算天王星公转的周期最接近于(  )
A.7 000年B.85 年C.20年D.10年

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.宇航员在某星球上,以某初速度将物体水平抛出,测出抛出点与落地点距离为L,所用时间为t,当水平初速度变为原来的2倍时,测得抛出点到离地点距离为$\sqrt{3}$L,已知该星球半径为R,万有引力衡量为G,求该星球质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.水平放置的圆盘,可绕垂直于盘面的竖直轴O转动,在圆盘上有一木块P,当圆盘沿顺时针做匀角速转动时,木块P随盘一起运动而无相对滑动,如图为俯视图,图中四个箭头是画在圆盘上的,其中a、c在一半径上,而b、d与半径垂直,则圆盘对P的摩擦力方向(  )
A.与a箭头一致B.与b箭头一致C.与c箭头一致D.与α箭头一致

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,边长为L的正方形线圈abcd与阻值为R的电阻组成闭合回路,abcd的匝数为n、总电阻为r,ab中点、cd中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的左边界线上,磁场的磁感应强度大小为B.从图示位置开始计时,线圈绕垂直于磁场的OO'轴以角速度ω匀速转动,则下列说法中正确的是(  )
A.回路中感应电动势的瞬时表达式e=nBωL2 sinωt
B.在t=$\frac{π}{2ω}$时刻,穿过线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大
C.从t=0 到t=$\frac{π}{2ω}$时刻,电阻R产生的焦耳热为Q=$\frac{{π{n^2}{B^2}ω{L^4}R}}{{16{{(R+r)}^2}}}$
D.从t=0 到t=$\frac{π}{2ω}$时刻,通过R的电荷量q=$\frac{{nB{L^2}}}{R+r}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图,在0≤x≤$\sqrt{3}$a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感强强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0-180°范围内.已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P($\sqrt{3}$a,a)点离开磁场.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.

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18.如图甲,一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动.圆盘加速转动时,纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点.用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示为6cm,用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出).

(1)根据图丙计算,打D点时圆盘转动的角速度为13 rad/s;
(2)由图丙可知,纸带运动的加速度大小为0.59m/s2

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15.如图所示,质量m=1kg的小球(视为质点)在粗糙的水平面上滑行一段距离lAB后从圆轨道的最低点B滑进光滑的轨道内测,若小球在A点的初速度大小为v0,水平面的动摩擦因数为μ=0.3,lAB=6.0m,圆轨道的半径为R=0.9m,若利用小球在圆轨道内侧运动的速度大小满足关系:$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv22=mgh,其中v1为滑块在B点的速度大小,v2为小球离B点高度差为h时的瞬时速度大小.(重力加速度取g=10m/s2

(1)试求当小球能恰好运动到竖直圆轨道的最高点C的情况下,小球在A点应有的初速度大小v0
(2)如若小球不能到达最高点C,而是在图中的D点便要脱离圆轨道,在已知D点离B点的高度差为hD=1.35m的情况下,求小球脱离轨道时的速度大小vD.(结果直接用根号表示)(注:此问题的设计与本题第(1)求得的结果无关!)

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16.关于天然放射现象,叙述正确的是(  )
A.若使放射性物质与其他物质发生化学反应,其半衰期不会改变
B.β衰变所释放的电子不可能是原子核外的电子电离形成的
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D.铀核(${\;}_{92}^{238}$U)衰变为铅核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变

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