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5.在负点电荷C产生的电场中有M、N两点,己知将A、B两个负电荷(带电量QB>QA) 从无穷远处分别移到M、N处的过程中克服电场力做功相同,若将这两电荷位置互换(即将电荷A移至位置N,电荷B移至位置M).规定无穷远处为零电势参考位置,且忽略A、B电荷对C电荷产生电场的影响.则电荷A在N点电势能EPA,电荷B在M点电势能EPB关系正确的是(  )
A.EPA<EPBB.EPA=EPBC.EPA>EPBD.无法确定

分析 根据电场力做功W=qU,分析M、N两点的电势关系.再根据电场力做功等于电势能的减少量列式,即可判断.

解答 解:据题,两个电荷未换之前,有:-QAU∞M=-QBU∞N
又 U∞MM=-φM
U∞NN=-φN
联立得:QAφM=QBφN
由于QB>QA,因M和N为某一固定负点电荷C的电场中的两点,且选取无穷远处为零势点,则φM<φN
将这两电荷位置互换后,电荷A、B分别具有的电势能EA和EB为:
EA=-QAφN
EB=-QBφM
由于φN<0,则得:EPA<EPB.故A正确,BCD错误.
故选:A

点评 解决本题的关键是掌握电场力做功公式W=qU,知道电势差与电势的关系,通过列式进行定性分析.在解答的过程中要注意负电荷在电势为负的位置,电势能为正.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

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A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高
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16.做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是(  )
A.速度一定为正值,加速度一定为正值
B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值
C.速度一定为负值,加速度一定为正值
D.速度不一定为负值,加速度一定为负值

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13.把220V的正弦式电流接在440Ω电阻两端,则该电阻的电流峰值为(  )
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20.如图所示为原子核的核子平均质量m与核子数的关系图象,其中核子数为56的Fe原子的核子平均质量最小,请结合图象判断:下列说法正确的是(  )
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10.如图,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球质量为M,O为地球中心.
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(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们还能相距最近?

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17.用一根轻绳系着盛水的杯子,抡起绳子,让杯子在竖直平面内做圆周运动.杯子内的水质量m=0.3kg,绳子长度L=0.8m.求:
(1)在最高点水不流出杯子的最小速率;
(2)水在最高点速率v=4m/s,水对杯底的压力为多大.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图1所示为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器(其接50Hz的交流电),C为装有砝码的 小盘,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小盘的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的打点求得.
(1)电火花计时器应接交流220v电压.
(2)实验中认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小盘的总重力,应满足砝码和小盘的总质量远小于小车的质量.
(3)如图2为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2 m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小盘质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表:
实验次数123456789
小车加速度
a/(m•s-2
1.981.721.481.251.000.750.480.500.30
小车质量
m/kg
0.250.290.330.400.500.710.751.001.67
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图3中的方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中的空格数据)

(5)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小盘中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的关系图线如图4所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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15.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,最大静摩擦力为其重力的k倍,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴为l,C离轴为2l.当圆台以某一角速度匀速转动时,A、B、C处的物块都没有发生滑动现象,下列说法中正确的是(  )
A.C处物块的向心加速度最大
B.A处物块受到的静摩擦力最大
C.当转速继续增大时,最先滑动起来的是A处的物块
D.当$?=\sqrt{\frac{kg}{2l}}$,A所受摩擦力的大小为kmg

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