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20.如图所示,虚线表示等势面,相邻两等势面间的电势差相等,有一带正电小球在该电场中运动,不计小球所受的重力和空气阻力,实线表示该小球的运动轨迹.已知小球在a点的动能等于29eV,运动到b点时的动能等于2eV,若取C点为零电势点,则这个带电小球的电势能等于-6eV时,它的动能等于(  )
A.33eVB.24eVC.12eVD.17ev

分析 解决本题需掌握:小球只受电场力时,小球的动能和电势能之和保持不变;正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况

解答 解:小球自a点运动到b时,电场力做负功:Wab=2eV-29eV=-27eV…①
由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:Uab=$\frac{2}{3}$Uac…②
从b到c电场力做正功,根据动能定理有:Wbc=Ekc-Ekb…③
联立①②③可得:Ekc=11eV.
由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点有:E=Ep+Ek=11eV
即电势能和动能之和为11eV,因此当电势能等于-6eV时动能为17eV,
故选:D

点评 学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和电势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变

练习册系列答案
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11.三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上,q2与q3的距离q1与q2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零.由此可以判定,三个电荷的电量之比q1:q2:q3是(  )
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实验次数123456
砝码质量m/g0306090120150
弹簧的长度x/cm6.007.148.349.4810.6411.79
(1)小明同学根据实验数据在坐标纸上用描点法画出x-m图象如图(b)所示,根据图象他得出结论:弹簧弹力和弹簧伸长量不是正比例关系而是一次函数关系.他结论错误的原因是:x-m图象纵坐标不是弹簧的伸长量;
(2)作出的图线与坐标系纵轴有一截距,其物理意义是:未挂钩码时弹簧的长度,该弹簧的劲度系数k=25.0N/m
c取v0=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$m/s2,保留3位有效数字,;
(3)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果相同.(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)

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15.如图所示,A是带正电的金属球,B是不带电的绝缘导体,把B放在A附近,此时B的电势为U1;用手触摸B的左端,此时B的电势为U2;放开手后,再将A移走,B的电势变为U3,下列关于三个电势高低的关系是正确的是(  )
A.U1=U2=U3B.U1>U2>U3C.U1<U2<U3D.U1<U2>U3

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(3)当以这个转速运动时,将细绳烧断,A、B各做什么运动?

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(1)物体对墙的摩擦力多大?
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