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19.如图所示,A、B、C、D为正四面体的四个顶点,A、B、C在同一水平面上,在A 点放置一个电量为+Q的点电荷,在 B点放置一个电量为-Q的点电荷.一根光滑绝缘杆沿CD固定,杆上穿有带电量为+q的小球.让小球从D点由静止开始沿杆下滑,则关于小球从D滑到C点的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电场力先增大后减小B.电场力先做负功后做正功
C.小球机械能先增加后减小D.小球做匀加速运动

分析 +Q和-Q是等量异种电荷,其电场线和等势面具有对称性,通过ab连线的中垂面是一等势面,c、d在同一等势面上,电势相等,根据对称性分析c、d场强关系.根据电势的变化,分析电场力做功情况,再分析小球机械能的变化情况,以及小球的运动情况.

解答 解:A、+Q和-Q是等量异种电荷,根据其电场线的分布情况和对称性可知,小球从D滑到C点的过程中,离两个点电荷连线AB的距离先减小后增大,电场强度先增大后减小,则小球受到的电场力先增大后减小,故A正确.
BC、通过AB连线的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,CD连线上电势处处相等.则小球在下滑过程中,电场力始终不做功,由功能关系知,小球的机械能不变,故BC错误.
D、小球所受的电场力垂直于CD连线,且沿水平方向,与杆的弹力保持平衡,所以小球的合力等于重力,因此小球做匀加速运动.故D正确.
故选:AD

点评 本题要掌握等量异种电场线和等势线分布情况,抓住对称性,关键要知道通过AB连线的中垂面是一个等势面.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.假设宇航员乘坐宇宙飞船到某行星考察,当宇宙飞船在靠近该行星表面空间做匀速圆周运动时,测得环绕周期为T,当飞船降落在该星球表面时,用弹簧测力计称的质量为m的砝码受到的重力为F,已知引力常量为G,则该星球表面重力加速度g=$\frac{F}{m}$,该行星的质量M=$\frac{{T}^{4}{F}^{3}}{16G{π}^{4}{m}^{3}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.高压直流输电(HVDC)是20世纪50年代发展起来的一种新型输电方式,“葛洲坝-上海”为中国第一个超高压远距离直流输电工程.假设葛洲坝在上海的正西方,我国上空的地磁场平行地面沿南北方向,对于某根通有从葛洲坝到上海的直流电的水平架空的输电导线,所受地磁场作用力的方向为(  )
A.向上B.向下C.向南D.向北

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交流电频率为50Hz):
(一)图所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上.
根据下图可知,打下E点时小车的速度为0.20m/s.小车的加速度为0.40m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)

(二)另一同学在该实验中得到如下一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度):
R=UI0.1960.2940.3920.4900.588
a/m•s-20.250.580.901.201.53
(1)请在坐标系中画出a-F图线;

(2)根据图表分析,实验操作中存在的问题可能是AB(填字母序号)
A.没有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力时木板倾角过小
C.平衡摩擦力时木板倾角过大
D.小车质量太大
E.钩码的质量太大.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,电流表A1(0-3A)和A2(0-0.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接人电路中.闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是(  )
A.A1、A2 的读数之比为1:1B.A1、A2 的读数之比为5:1
C.A1、A2 的指针偏转角度之比为1:1D.A1、A2 的指针偏转角度之比为1.5

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.两台秤的读数之和为2mg
B.台秤P的读数等于mg-F
C.台秤Q的读数为mg-2F
D.甲受到的拉力大于F,乙受到的拉力小于F

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.按如图所示的装置安装好器材;调节滑轮,使细绳与木板平行;调节木板的倾角以平衡摩擦力.

(1)依次在砝码盘中添加砝码,接通电源,释放小车,每次打出来的纸带均从打点计时器打下的起点开始取计数点,每隔4个点取一个计数点,共取5个计数点,其示意图如右图所示.若测得计数点“0”与“4”间的距离为x,已知交流电的频率为f,相邻两计数点间还有四个点没有画出.则小车运动时的加速度大小a=$\frac{x{f}^{2}}{200}$(用f和x表示),由此可见,在小车作初速度为0的匀加速运动时,小车运动的加速度a与小车在相同时间内的位移x成正比(填“正比”或“反比”)
(2)保持小车的质量不变,改变砝码盘中砝码的质量,重复上述实验,记录砝码盘和砝码总重力F、在相同时间内小车的位移x的实验数据如表所示,现已将前三组数据描绘在了x-F图象中,请将剩余的两组数据描绘在x-F图象中并作出x-F关系图象.
F/N0.280.480.670.871.06
x/cm5.529.4413.2817.4420.6
(3)由x-F关系图,可得出的结论是在误差允许的范围内,物体质量一定时,其加速度与所受合外力成正比.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.两束平行的单色光a、b射向长方形玻璃砖,光从上面入射,恰从下表重叠射出,如图所示,比较两束单色光,则(  )
A.玻璃对a光的折射率比对b光的小
B.在玻璃中,a光的传播速度比b光的大
C.在玻璃砖的下表面上,a光可能发生全反射
D.a、b光的波长均大于紫外线的波长,在真空中的速度均等于紫外线的传播速度
E.a 光与b光可能发生干涉

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.甲、乙两颗卫星均围绕地球做匀速圆周运动,若甲、乙两颗卫星的质量相同,轨道半径分别为1:3,则甲、乙两颗卫星的动能之比为(  )
A.1:3B.1:9C.3:1D.9:1

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