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15.如图所示,边长为L=1m的等边三角形ABC置于匀强电场中,电场线的方向平行于△ABC所在平面,其中A点电势为1V,AC点电势为2V,BC中点的电势为4V,则该匀强电场的场强大小是(  )
A.1V/mB.$\frac{\sqrt{3}}{2}$V/mC.3V/mD.4V/m

分析 根据匀强电场的特点,以及A点电势为1V,AC中点电势为2V判断出C点的电势,同理再判断出B点的电势,然后判断出电场线的方向,最后结合电场强度与电势差的关系即可求出.

解答 解:根据匀强电场的特点,在一条直线上(非等势线)电势差与长度成正比,结合A点电势为1V,AC点电势为2V可知C点的电势为3V,过C点做AB的中垂线,然后连接AC的中点与BC的中点,则这两条直线相互垂直,设相交与P点,如图:

则P点到AC的中点与到BC的中点的距离是相等的,所以P点的电势也是3V.直线CP是等势面,所以电场的方向与AB平行,方向由B指向A,由相似三角形可知,AC的中点到BC的中点之间的距离等于AB的一半,所以它们之间的距离L′=$\frac{1}{2}$L=$\frac{1}{2}×1=0.5m$
电场强度:E=$\frac{4-2}{L′}=\frac{4-2}{0.5}=8$V/m.故ABC错误,D正确.
故选:D

点评 解决本题的关键知道匀强电场的等势线为间距相等的平行直线,以及知道电场线与等势线垂直.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.甲、乙两个定值电阻分别接入电路中,通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图所示,根据图线可知(  )
A.甲的两端电压总比乙两端电压大
B.甲电阻比乙的电阻小
C.加相同电压时,甲的电流强度比乙的小
D.只有甲两端电压大于乙两端电压时,才能使甲、乙中电流强度相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

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,φcd

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.用如图所示的浅色水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端.AB距离L=11m,传送带始终以v=12m/s匀速顺时针运行.传送带B端靠近倾角θ=37°的斜面底端,斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧.在A、C处各有一个机器人,A处机器人每隔t=1.0s将一个质量m=10kg、底部有碳粉的货物箱(可视为质点)轻放在传送带A端,货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零,C点处机器人立刻将货物箱搬走.已知斜面BC的长度s=5.0m,传送带与货物箱之间的动摩擦因数μ0=0.55,货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的$\frac{1}{11}$,不计传送带轮的大小,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面与货物箱之间的动摩擦因数μ;
(2)如果C点处的机器人操作失误,未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞.求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离;  (本问结果可以用根式表示)
(3)从第一个货物箱放上传送带A端开始计时,在t0=2s的时间内,货物箱在传送带上留下的痕迹长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,有一垂直于纸向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长L的正三角形(边界上有磁场)ABC为三角形的三个顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=$\frac{\sqrt{3}qBL}{4m}$,从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入,然后从BC边上某点Q射出.若从P点射入的该粒子能从Q点射出,则(  )
A.PB<$\frac{(2+\sqrt{3})L}{4}$B.PB<$\frac{(1+\sqrt{3})L}{4}$C.QB<$\frac{3L}{4}$D.QB<$\frac{L}{2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

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
次数M/kg|v-v|/(m/s)2△Ek/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.6500.4130.84000.4200
30.5002.400△Ek31.220W3
41.0002.4001.2002.4201.210
51.0002.8401.4202.8601.430
(3)根据表,请在图2中作出△Ek-W图线.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.某同学利用如图甲的装置完成“探究恒力做功与动能变化的关系”的实验.

(1)下列说法正确的是AD.
A.平衡摩擦力时不能将托盘通过细线挂在小车上
B.为减小误差,应使托盘及砝码的总质量远大于小车质量
C.实验时,应先释放小车再接通电源
D.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
(2)如图乙是实验中获得的一条纸带,O为小车运动起始时刻所打的点,间隔一些点后选取A、B、C三个计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s.已知小车的质量M=200g,托盘及砝码的总质量m=21g.则从打下O点到打下B点这段时间内细线的拉力对小车所做的功0.059J(细线对小车的拉力约等于托盘及砝码的总重),在这个过程中小车动能增加量为0.057J.(g取9.8m/s2,保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是(  )
A.场强在数值上等于每单位距离上的电势降落
B.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等
C.在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大
D.电势降落的方向必定是电场强度的方向

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.小明同学用如图(甲)所示的实验装置来探究外力对小车做功与小车速度变化关系.

(1)该实验装置中的错误有:(答出2点即可)
①细线应与木板平行 ②打点计时器工作时需要交流电源
(2)纠正装置错误后,为消除摩擦力的影响,实验前必须进行平衡摩擦力.
(3)消除摩擦力的影响后,重新进行正确的操作,设砂与砂桶的质量为m,小车的质量为M,从静止释放小车,测得小车运动距离S,小车速度为v,设重力加速度为g,(设M>>m),则所探究动能定理的表达式为:$mgs=\frac{1}{2}M{v}_{\;}^{2}$ (用所给的字母表达).

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