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如图13-12-20所示,匀强电场中的A、BC三点连线组成一个直角三角形,其中A角为直角,B角等于30°,边长AB=20 cm.现将一电荷量为2×10-8 C的负点电荷从A点移到B点,电场力做功6×10-6 J;将另一个电荷量为1.5×10-8 C的负点电荷从C点移到A点,外力克服电场力做功4.5×10-6 J.设B点的电势为零,求:

(1)A、C两点的电势;

(2)匀强电场的电场强度(大小和方向).

解析:(1)UAB= V=-300 V.

因为B=0,所以A=-300 V.

UCA= V=300 V.

A=-300 V,所以C=0.

(2)由以上计算可知,C=B=0,BC为一等势线,场强的方向垂直于BC指向A.

E= V/m=3 000 V/m.

答案:(1)A=-300 V,C=0 

(2)3 000 V/m,方向垂直BC指向A


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13-12-18所示,实线为电场线,虚线为等势线,相邻两等势线间电势差相等.有一正电荷在等势线3上时,具有动能20 J,它在运动到等势线1时,速度为零.设2为零势面,则当电荷的电势能为4 J时,其动能大小为_______J.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图13-12-11所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,且BC=20 cm.当把一个电荷量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时,电场力做功为零.从B点移到C点时,电场力做功为-1.73×10-3J,则UAC=________,电场的方向为_______,场强的大小为_______.

                                                             图13-12-11

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(10分)某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OCH;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图13中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。

(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。

(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:

实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数。

表一  球半径r=0.50cm

风速(m/s)

10

15

20

30

电压表示数(V)

2.40

3.60

4.81

7.19

由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是_______________________。

实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数。

表二  风速v=10 m/s

球半径(cm)

0.25

0.50

0.75

1.00

电压表示数(V)

9.60

2.40

1.07

0.60

由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是_______________________。(球体积公式

(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。

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科目:高中物理 来源: 题型:

金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少。某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

(1)他应选用图12所示的______电路进行实验;

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是______ (填“金属材料”或“半导体材料”);

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(3)把元件Z接入如图13所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A ;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为________V,内阻为________Ω.( 不计电流表的内阻)

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