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4.如图所示,a、b、c是匀强电场中的三个点,它们正好是等边三角形的三个顶点,O是三角形的中心,匀强电场的电场线与三角形所在的平面平行.已知a点的电势是1V,b点的电势是3V,c点的电势是8V,则O点的电势为(  )
A.2VB.4VC.4.5VD.6V

分析 在匀强电场中,两点之间的电势差与场强的关系为U=Ed,可以知道沿任意方向相等距离时两点间的电势差相等.可求得ab连线中点的电势,再求c点与该中点间的电势差,即可求得O点的电势.

解答 解:设ab连线的中点为d,则d点的电势为 φd=$\frac{{φ}_{a}+{φ}_{b}}{2}$=$\frac{1+3}{2}$=2V
cd间的电势差为 Ucdcd=8V-2V=6V
则cO间的电势差为 UcO=$\frac{2}{3}$Ucd=$\frac{2}{3}$×6V=4V
由UcOcO,得:φOc-UcO=8V-4V=4V
故选:B

点评 解决本题的关键要知道在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分,并能灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

(1)甲同学采用如图a所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地.
①这现象说明A球在竖直方向上做自由落体运动;
②你是根据什么现象判断两球同时落地的?答:根据两球落地时只发出一次响声.
(2)乙同学采用如图b所示的装置.两个相同的弧形轨道分别用于发射小铁球P、Q,其中上面轨道的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两个小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出,可以看到P、Q两球相碰,只改变上面的弧形轨道相对于地面的高度(不改变AC高),重复上述实验,仍能观察到相同的现象.则下列说法正确的是ABD.
A.两球运动时间相等
B.两球在水平方向上的运动情况相同
C.改变P球的高度,两球相遇的位置不变
D.P球在竖直方向上的运动并不影响它在水平方向上的运动.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.下列说法中正确的是(  )
A.法拉第曾经详尽地研究过单摆的振动,确定了计算单摆周期的公式
B.托马斯•杨成功地观察到了光的衍射现象,证明光的确是一种波
C.惠更斯建立经典电磁场理论,预言了电磁波的存在
D.赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

12.在地面附近的一个质量为2kg的物体,从零势能面以下1m处下落到零势能面以下3m处在过程中,重力势能的最大值是-20J,最小值是-60J,重力势能变化了-40J.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作的“太空电梯”缆线,使人类进入太空成为可能.假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星的“太空电梯”.关于坐在上升的“太空电梯”里的乘客,下列说法正确的是(  )
A.乘客受到的重力不变
B.乘客相对地心做直线运动
C.乘客刚从地面上升时相对地心的速度等于第一宇宙速度
D.若图中“太空电梯”故障停止上升,此时乘客处于失重状态

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.许多游乐场设施利用向心加速度来使游客感觉到刺激,因此游乐场有“十个项目九个转”之说.某游乐场有一个水上过山车项目,如图所示:游客乘坐橡皮艇(图中用一小球表示,橡皮艇和游客的总质量为m)从离水平滑道AB高为h=4R的倾斜光滑滑道顶端由静止开始滑下,进入水平滑道AB(阻力不计)和水平滑道下方半径为R的圆形管道(R远大于管道内径),游客乘坐橡皮艇沿圆形管道运动一周后,由B点水平抛出落入一个大水池中,水池的上边缘DE与圆形管道的圆心O等高.某一次游客乘坐橡皮艇在圆形管道内运动过程中可视为阻力f大小不变.游客乘坐橡皮艇多次从光滑滑道顶端静止开始下滑,橡皮艇沿圆形管道运动时,管道里面有水从内壁流进或排出,改变管道里的水量,可以改变对橡皮艇的阻力f,已知对橡皮艇阻力f最大值为f1=$\frac{3mg}{2π}$,最小值为f2=$\frac{mg}{2π}$,重力加速度为g.则游客乘坐橡皮艇多次从光滑管道顶端静止开始滑下,该设施正常工作时,求:
(1)游客乘坐橡皮艇在最低点C时,管道对橡皮艇的支持力最大值;
(2)游客乘坐橡皮艇可以安全落入水池中,BD间的水平距离最小值;
(3)若BD间的水平距离采用(2)问中的数值,使得游客乘坐橡皮艇可以安全落入水池中,水池的宽度DE满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,挡板P固定在足够高的倾角为θ=37°的斜面上,小物块A、B的质量均为m,两物块由劲度系数为k的轻弹簧相连,两物块与斜面的动摩擦因数均为μ=0.5,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与物块B连接,另一端连接一轻质小钩,初始小物块A、B静止,且物块B恰不下滑,若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,当物块C运动到最低点时,小物块A恰好离开挡板P,重力加速度为g,sin37°≈0.6,cos37°≈0.8.
(1)求物块C下落的最大高度;
(2)求物块C由静止开始运动到最低点的过程中,弹簧弹性势能的变化量;
(3)若把物块C换成质量为(M+m)的物块D,小物块A恰离开挡板P时小物块B的速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.奥地利的一个科学家团队成功地在两个单光子之间建立起强大的相互作用,据科学家介绍:两个相互作用的光子同时到达显示出与单个光子完全不同的行为,该项成果对信息技术发展可能有革命性的意义.我们通过学习也了解光子的初步知识,下列有关光子现象以及相关说法中正确的有(  )
A.如果用紫光照射某种金属可以发生光电效应,改用红光照射就一定不能发生光电效应
B.大量光子产生的效果往往显示出波动性
C.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小
D.一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3个不同频率的光子
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时,将一部分能量转移给电子,所以散射后波长变长

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距l=0.3m,导轨的左端M、N用R=0.2Ω的电阻连接,导轨电阻不计,导轨上跨放着一根电阻r=0.1Ω、质量为m=0.1kg的金属杆,金属杆长度也为l.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T.现对金属杆施加适当的拉力使它由静止开始运动.则金属杆作a=0.5m/s2向右匀加速直线运动时,才能使得M点电势高于N点电势,且R上的电压随时间均匀增加,增加率为0.05V/s;若导轨足够长,从杆开始运动起的第4秒末,拉力的瞬时功率为4.6W.

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