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3.如图所示,一电容为C的平行板电容器,两极板A、B间距离为d,板间电压为U,B板电势高于A板.两板间有M、N、P三点,M、N连线平行于极板,N、P连线垂直于极板,M、P两点间距离为L,∠PMN=θ,以下说法正确的是(  )
A.电容器带电量为$\frac{U}{C}$
B.两极板间匀强电场的电场强度大小为$\frac{U}{Lsinθ}$
C.M、P两点间的电势差为$\frac{ULsinθ}{d}$
D.若将带电量为+q的电荷从M移到P,该电荷的电势能增加$\frac{qULsinθ}{d}$

分析 根据电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$求出电容器的带电量.两极板间匀强电场的电场强度大小E=$\frac{U}{d}$.PN间的电势差小于板间电压U.根据U=Ed,d是两点间沿场强方向的距离求电势差.将带电量为+q的电荷从M移到P,电场力做正功,电势能减小.根据电场力做功公式WMP=qUMP求出电场力做功

解答 解:A、由电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$得电容器的带电量Q=CU.故A错误.
    B、两极板间匀强电场的电场强度大小E=$\frac{U}{d}$,不等于.故B错误.
    C、M、P两点间的电势差为UMP=ELsinθ=$\frac{U}{d}$Lsinθ.故C正确.
    D、将带电量为+q的电荷从M移到P,电场力做功WMP=qUMP=$\frac{qULsinθ}{d}$,电荷的电势能减小$\frac{qULsinθ}{d}$.故D错误.
故选:C

点评 本题中涉及电容、电场强度、电势差、电场力做功等多个知识点.公式U=Ed中,d是两点间沿场强方向的距离,不是两点间的距离.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源.水的密度ρ=1.0×103kg/m3,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P0=1.0×103W/m2,地球表面的重力加速度取g=10m/s2
(1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV.若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;
(2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6≈2$\sqrt{11}$)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站.求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;
(3)三峡水电站水库面积约1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率η1=60%.在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0.太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率η2=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%.若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

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14.把一根长为L=10cm的直导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中.
(1)当导线中通以I1=2A的电流时,导线受到的安培力大小为 F1=4.0×10-7N,试求该磁场的磁感应强度的大小B.
(2)若该导线中通以I2=3A的电流,试求此时导线所受安培力大小F2,并判断安培力的方向.

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11.如图所示,轻绳OA、OB、OC结于O点,A、B端挂在水平天花板下,OA=OB=10cm,C端挂一重为10N的物体.(答案可带根号)
(1)请画出结点O的受力示意图;
(2)若∠AOB=90°,求OA绳拉力FA的大小;
(3)若轻绳OA、OB最大能承受10N的拉力,现缓慢增大A、B两点间的距离,为了使轻绳OA、OB不断,A、B两点间的距离L不能超过多长?

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18.为了探究匀变速直线运动的规律,用打点计时器测小车瞬时速度时,得到的一条纸带(如图所示),根据打点的先后顺序从0点开始依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的距离x1=5.18cm,1、2间的距离x2=4.40cm,2、3间的距离x3=3.62cm,3、4间的距离x4=2.78cm,4、5间的距离x5=2.00cm,5、6间的距离x6=1.22cm.

(1)在使用电磁打点计时器时,需要用4-6V的交流电源(选填“直流”或“交流”)给它供电,当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点.
(2)根据上面的记录,可以判断小车向左运动(选填“左”或“右”),做减速运动(选填“加速”、“匀速”或“减速”).
(3)根据上面的记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的瞬时速度并填在下表中,其中标号为“5”的点的瞬时速度空缺,应补充填上0.40.
位置12345
速度v/m•s-11.201.000.800.60
(4)根据上面的记录,小车的加速度大小为5m/s2(结果保留一位有效数字).

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8.用如图1所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂七个100g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L7
(计算结果保留三位有效数字,g取10m/s2
(1)表是甲实验小组的数据记录和处理的表格,请你在答题纸空格上直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理
(甲组)
钩码个数n01234567
钩码质量mn(g)0100200300400500600700
刻度尺读数Ln(cm)5.707.409.1010.8512.6014.3016.1018.05
d1=L4-L0(cm)6.90
d2=L5-L1(cm)6.90
d3=L6-L2(cm)7.00
d4=L7-L3(cm)7.20
k(N/m)57.2
(2)乙实验小组换用不同的弹簧做实验,采用图象法处理实验数据;以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图2所示.根据该图象可知,乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k为11.1N/m;

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15.某探究小组利用图1所示的气垫导轨来探究加速度与力和质量之间的关系.先将滑块自导轨右侧由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门l、2的时间分别为△tl、△t2,用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d,则滑块经过光电门1时的速度表达式vl=$\frac{d}{△{t}_{1}}$;经过光电门2 时的速度表达式v2=$\frac{d}{△{t}_{2}}$,滑块加速度的表达式a=$\frac{{(\frac{d}{△{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{△{t}_{1}})}^{2}}{2x}$.(以上表达式均用已知字母表示).图2是用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为8.25mm.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示的匀强电场中,有a、b两点,ab=3cm,bc=6cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量q=4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功W1=1.2×10-7J,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)b、c两点的电势差Ubc

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b是处于地面附近的近地轨道上正常运动的卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图所示,则下列判断正确的是(  )
A.a的向心加速度等于重力加速度gB.c在4小时内转过的圆心角是$\frac{π}{6}$
C.b在相同时间内转过的弧长最长D.d的运动周期有可能是48小时

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