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10.如图所示,虚线为点电荷+Q电场中的两个等势面,其电势差为U.有一绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为+q和的-q小球,不计两球的重力和两球间的库仑力.现先将杆从图中的位置I缓慢移动到位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处.则(  )
A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和增加qU
B.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零
C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变
D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,电场力做功qU

分析 求出从位置I移到位置Ⅱ的过程中电场力做功,即可求出电势能的变化.系统在位置Ⅰ时,总电势能为零,移动到无穷处时系统的电势能为零,即求出将杆从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中系统电势能的变化,得到电场力做功

解答 解:A、从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力对负电荷做负功-qU,对正电荷不做功,则电场力对系统做功为W=-qU,故两球电势能之和增加qU,故A正确,B错误;
C、从II位置到无穷远,正电荷做功为W=q(U+U′),负电荷做功为W′=-qU′,故电场力对系统做功为W=qU,故电势能减小qU,故C错误,D正确;
故选:AD

点评 本题一方面要掌握电场强度与电势,另一方面要抓住在位置I时系统的电势能与无穷远处的电势能都为零,来分析电势能的变化

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.如图所示,在绕过盘心O的竖直轴匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连 的质量相等的两个物体A和B,它们与盘面间的动摩擦因数相同,当转速刚好使两个物体要滑动而未滑动时,烧断细线,则两个物体的运动情况是(  )
A.两物体均沿切线方向滑动
B.两物体均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远
C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动
D.物体B仍随圆盘一起做圆周运动,物体A发生滑动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合.注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出,将其中的1滴滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm.试解答下列问题,结果均取一位有效数字.
①油酸膜的面积约是多少?
②已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10-6mL,请估测油酸分子的直径.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,物体M沿光滑的斜面下滑,则M受到的作用力是(  )
A.重力和下滑力B.重力和支持力
C.重力、支持力和下滑力D.重力、摩擦力和下滑力

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,一个半径为R=0.8m的金属圆环竖直固定放置,环上套有一个质量为m的小球,小球可在环上自由滑动,与环间的动摩擦因数为0.4.某时刻小球向右滑动经过环的最高点时,环对小球的滑动摩擦力大小为$\frac{1}{5}$mg,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求该时刻(结果可用根式表示)
(1)小球的速率;
(2)小球的加速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,在竖直平面内,半径为R的四分之一圆弧轨道AB,水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起,圆弧轨道的半径OB和BC垂直,水平轨道BC的长度大于$\frac{1}{2}$πR,斜面足够长,在圆弧轨道上静止着N个质量为m,半径为r(r<<R)的光滑刚性小球,小球恰好将圆弧轨道铺满,从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走,N个小球由静止开始沿轨道运动,不计摩擦与空气阻力,若以BC所在的平面为重力势能的零势面.下列说法正确的是 (  )
A.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能减小
B.第N个小球在斜面CD上向上运动时机械能增大
C.N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒,且总机械能E=$\frac{1}{2}$NmgR
D.第1个小球到达最低点的速度的大小v<$\sqrt{gR}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.下列说法正确的是 (  )
A.布朗运动就是分子的热运动
B.气体温度升高,分子的平均动能一定增大
C.物体体积增大时,分子间距增大,分子势能也增大
D.热量可以从低温物体传递到高温物体
E.对物体做功,物体的内能可能减小

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示,在光滑的水平面放置一个质量为m0=1.2kg的π型刚性金属导轨ABCD,两平行导轨AB和CD间距离为L=0.4m,质量为m=0.6kg的金属杆MN与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,图中虚线(与导轨垂直)的右侧有范围足够大竖直向下的匀强磁场,碰感应强度B=0.5T,杆MN初始时位于虚线处,受到与导轨平行向右的拉力F作用,由静止开始做匀加速运动,运动到t1=1s是拉力F的大小为F1=4.2N.BC边最初与虚线相距X0=2m,运动中电路接触良好,BC边的电阻R=0.1Ω,其余部分电阻均不计,MN始终与导轨垂直,不考虑自感.取g=10m/s2.求:
(1)运动t1=1s时杆MN与边BC间的距离是多少?
(2)BC边刚好进入磁场时系统动能的增加率$\frac{△{E}_{t}}{△t}$=?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.为了测量一节干电池的电动势E和内电阻r,实验室中备有的实验器材有:
A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻约为0.5Ω)
B.电阻箱(阻值范围为0-9999.9Ω)
C.电压表(量程0-3V,内阻约为2kΩ;量程0-15V,内阻约为5kΩ)
D.保护电阻R0=2Ω
E.开关一个S,则:
(1)根据题中提供的实验器材,在图1虚线方框内,画出实验需要的电路图.
(2)根据所画出的电路图,请将图2实验器材连接起来,使之成为一个完整的实验电路.
(3)断开开关S,调整电阻箱R的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数以及电阻箱接入电路的电阻值,多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并且以$\frac{1}{U}$为纵坐标(采用国际单位),以$\frac{1}{R+{R}_{0}}$为横坐标(单位Ω-1),画出的图象是一条直线,如果图象与纵轴的交点为(0,0.7),图象的斜率为$\frac{1}{3}$,那么,该干电池的电动势E为1.43V,内电阻r为0.476(均保留三位有效数字).
(4)在该实验中,由于存在系统误差,所测出的电动势E与真实值相比偏小(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)

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