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1.现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等.在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的点电荷,其中AB、AC的中点放的点电荷带正电,CD、BD的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零.则下列说法中正确的是(  )
A.O点的电场强度和电势均为零
B.把一正点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力所做总功为零
C.同一点电荷在a、d两点所受电场力不同
D.将一负点电荷由a点移到b点电势能减小

分析 根据点电荷产生的电场特点和矢量合成法则求解电场强度;明确等势面的性质,知道电荷在等势面上移动时,电场力做功为0.

解答 解:A、上下两个正负点电荷在O点将产生的电场强度向下,左右两个电荷正负点电荷在O点的电场强度向右,根据矢量合成法则可知,O点电场强度不为零,方向沿为AD方向.四个点电荷在O点处电势为零,故A错误.
B、据对称性,b、c等电势,把一负点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力做功为零,故B正确.
C、按照库仑定律和力的合成,同一点电荷在a、d两点所受电场力相同,故C错误.
D、取无穷远处电势为零,在a点的电势为正,b、O、c三点电势相等,均为零,则负电荷从a移动到b电场力做负功,所以电势能增加.故D错误.
故选:B.

点评 本题以点电荷形成电场为背景,考查电场强度的叠加、电势、电场力做功与电势能改变等,注意理解等势面的特点及应用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.如题图所示,物体A、B的质量相等,物体B刚好与地面接触.现剪断绳子OA,下列说法正确的是(  )
A.剪断绳子的瞬间,物体A的加速度为2g
B.弹簧恢复原长时,物体A的速度最大
C.弹簧压缩到最短时,物体A的加速度为零
D.剪断绳子后,物体A速度为零时,地面对B的力最大

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12.图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.O是PQ上一点,在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速率为v0的粒子,粒子电荷量为q、重力为m.现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇,MO与PQ间夹角为60°,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则下列说法正确的是(  )
A.两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为$\frac{2πm}{3qB}$
B.两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30°和60°角
C.在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为$\frac{2m{v}_{0}}{qB}$
D.垂直PQ射入磁场中的粒子在磁场中的运动时间最长

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9.电荷量q=1×10-4 C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10m/s2.则(  )
A.物块在4 s内位移是8 mB.物块的质量是1 kg
C.物块与水平面间动摩擦因数是0.4D.物块在4 s内电势能减少了14 J

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16.平行带电的金属板AB间的电势差为U,A板带正电,B板带负电,B板中央有一个小孔S,一个带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔S的正上方距B板h高处自由落下,若微粒恰能落至A,B板的正中央c点,则(  )
A.微粒在下落过程中动能逐渐增加,重力势能逐渐减小
B.微粒落入电场中,电势能逐渐增大,其增加量为$\frac{1}{2}$qU
C.微粒下落过程中,重力做功为mg(h+$\frac{d}{2}$),电场力做功为-$\frac{1}{2}$qU
D.微粒的重力势能全部转化为电势能

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6.如图所示,水平面右端放一大小可忽略的小物块,质量m=0.1kg,以v0=4m/s向左运动,运动至距出发点d=1m处将弹簧压缩至最短,反弹回到出发点时速度大小v1=2m/s.水平面与水平传送带理想连接,传送带长度L=3m,以v2=10m/s顺时针匀速转动.传送带右端与一竖直面内光滑圆轨道理想连接,圆轨道半径R=0.8m,物块进入轨道时触发闭合装置将圆轨道封闭.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6))求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ1
(2)弹簧具有的最大弹性势能Ep
(3)要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道,传送带与物体间的动摩擦因数μ2应满足的条件.

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13.如图所示,是电源在闭合电路中的 U-I 图象,则下列正说法正确的是(  )
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10.一个电容器接在交流电路上,连接在 220V 交流电源两端,则其耐压值必须大于(  )
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