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17.等量异种点电荷的连线和中垂线如图所示,现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点,再从b点沿直线移动到c点,则检验电荷在此全过程中(  )
A.所受电场力的方向不变B.所受电场力的大小恒定
C.电势能一直减小D.电势能一直不变

分析 根据等量的异种电荷的电场的分布的规律,在中垂线上,电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷,由此可以分析电场力和电势能的变化.

解答 解:A、在等量的异种电荷的中垂线上,电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷,即竖直向下;a点沿直线移动到b点过程中,带负电的检验电荷受电场力的方向垂直中垂线向上;在b到c的过程中,等量的异种电荷连线上的场强方向由正电荷指向负电荷,则带负电的检验电荷受电场力的方向沿连线竖直向上.检验电荷所受电场力的方向保持不变,故A正确;
B、根据点电荷电场强度的叠加,结合等量的异种电荷的电场的分布特点可知,从a到b,场强减小,从b到c,场强增大,所以检验电荷在此全过程中所受电场力大小是变化的,故B错误;
CD、因为此中垂线是等势线,所以从a→b过程中电场力不做功,电势能不变;从b到c,电场力做正功,电势能减小;所以电势能先不变再减小,故CD错误.
故选:A.

点评 本题要求学生了解等量同种电荷的电场线及电场特点,并判定电荷在运动过程中受力情况,从而可以判断电场受力及电荷能量变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图所示,两个互相垂直的平面a和b,其相交线上的M点和N点带有等量点电荷.O是MN的中点,A是平面a上的一点,B是平面b上的一点,AO和BO均垂直于MN,且AO=BO,则下列说法正确的是(  )
A.若M、N带等量同种电荷,则A、B两点的电势相同,场强不相同
B.若M、N带等量同种电荷,则A、B两点的电势不相同,场强相同
C.若M、N带等量异种电荷,则A、B两点的电势不相同,场强相同
D.若M、N带等量异种电荷,则A、B两点的电势相同,场强不相同

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.学习了法拉第电磁感应定律E∝$\frac{△ф}{△t}$后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.

在一次实验中得到的数据如下表:
     次数
测量值
12345678
E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329
△t/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都相同(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化量不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出感应电动势E和挡光时间△t的乘积,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作感应电动势E与挡光时间的倒数$\frac{1}{△t}$关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.某同学利用打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律,该同学在实验中得到一条纸带,如图所示,在纸带的中间部分上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s.其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.s1是1、3两点的距离,s3是4、6两点的距离,s2是2、5两点的距离.

(1)实验过程中,下列操作正确的是ACD.
A.电磁打点计时器应接在交流电源上
B.实验时应先松开纸带,然后迅速打开打点计时器
C.纸带应理顺,穿过限位孔并保持竖直
D.实验时所选重物不能太轻
(2)测s1、s2、s3后,点2速度的表达式v2=$\frac{{s}_{1}}{2T}$
(3)该同学测得的数据是s1=4.00cm,s2=16.00cm,s3=8.00cm,重物(已知质量为1kg)从点2运动到点5过程中,动能增加量为1.500m,势能减少量为1.568m.(重力加速度g=9.8m/s2
(4)形成第(3)问计算结果中误差的主要来源是由于阻力做功,重锤的机械能略减少.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.一绝缘细线一端固定在光滑水平绝缘桌面上的O点,另一端系着一个带电小球.所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场.突然使小球获得一定的速度,小球在桌面上绕O点做半径等于线长的匀速圆周运动,其俯视图如图所示.由于某种原因,绳子突然断开,关于小球在绳断开后的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.小球可能不再做匀速圆周运动,做离心运动
B.小球做匀速圆周运动,圆周运动半径和周期可能都增大
C.小球做匀速圆周运动,圆周运动半径和周期可能都减小
D.小球做匀速圆周运动,圆周运动周期肯定不变

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

2.将两根足够长的光滑金属平行导轨MN、PQ固定在水平桌面上,两导轨间距为L,两导轨的左端接有阻值为R的定值电阻,一长为L、质量为m的导体棒垂直导轨放置,导体棒与导轨始终接触良好,导体棒的阻值也为R,在导轨所在的空间加一磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场.现用一质量不计的轻绳将导体棒与一质量也为m的重物跨过光滑的定滑轮,重物距离地面的高度足够大,轻绳与导轨平行,如图所示,重物由静止释放后,带动导体棒一起运动,在整个过程中导体棒没有发生转动,忽略导轨的电阻,重力加速度为g.重物下落高度为h时速度为v,则下列说法正确的是(  )
A.下落过程中通过定值电阻R的电流方向由P到M
B.当重物速度为v时,导体棒两端的电压为BLv
C.导体棒的最大速度$\frac{2mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$
D.重物下落高度为h时,定值电阻R产生的焦耳热为mgh-mv2

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.如图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图,盘和重物的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用盘和重物总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端定滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是B(填写所选选项的序号).
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在盘和重物的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
B.将长木板的右端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去盘和重物,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动.
C.将长木板的右端垫起适当的高度,撤去纸带以及盘和重物,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动.
(2)图2中是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,量出相邻的计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6.已知相邻的计数点之间的时间间隔为T,则小车的加速度a是$\frac{({x}_{6}-{x}_{3})+({x}_{5}-{x}_{2})+({x}_{4}-{x}_{1})}{9{T}^{2}}$.
(3)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是C(填选项字母).
A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=“20“g、40g、60g、80g、100g、120g
(4)该实验小组以测嘚的加速度a为纵轴,盘和重物的总重力为F为横轴,作出的图象如图3中图线1所示,发现图象不过原点,怀疑在测量力时不准确,他们将实验进行了改装,将一个力传感器安装在小车上,直接测量细线拉小车的力F′,作a-F′图如图3中图线2所示,则图象不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,对于图象上相同的力,用传感器测得的加速度偏大,其原因是钩码的质量未远小于小车的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图1所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
①实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图2所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,测得各计数点到O点的距离为OA=1.61cm,OB=4.02cm,OC=7.26cm,OD=11.30cm,OE=16.14cm,OF=21.80cm,打点计时器打点频率为50Hz,由此纸带可得到打E点时滑块的速度vE=0.525m/s,此次实验滑块的加速度a=0.81m/s2.(结果均保留两位有效数字)

②为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有CE.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l 
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.滑块运动的时间t
E.托盘和砝码的总质量m3
③滑块与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{{m}_{3}g-({m}_{2}+{m}_{3})a}{{m}_{2}g}$(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在某一时刻刚好经过同一位置,此时甲的速度为5m/s,乙的速度为10m/s,甲车的加速度大小恒为1.2m/s2.以此时作为计时起点,它们的速度随时间变化的关系如图所示,根据以上条件可知(  )
A.乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
B.在前4 s的时间内,甲车运动位移为29.6 m
C.在t=4 s时,甲车追上乙车
D.在t=10 s时,乙车又回到起始位置

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