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10.如图所示A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为L,电荷量为q=-1.0×10-5 C的电荷由A移动到C电场力做功W1=4.0×10-5 J,该电荷由C移动到B电场力做功W2=-2.0×10-5 J,若B点电势为零,则A点的电势为-2V,此匀强电场的方向是由C指向A.

分析 根据试探电荷的电荷量和电场力做功,根据公式U=$\frac{W}{q}$分别求出A与无穷远间、A与B间电势差,无穷远处电势为零,再确定A、B两点的电势.

解答 解:对于C、B间电势差为UCB=$\frac{{W}_{CB}}{q}$=$\frac{-2.0×1{0}^{-5}}{-1.0×1{0}^{-5}}$V=2V,
若B点电势为零,UCBCB,则C点电势φC=2V.
而A与C间的电势差为UAC=$\frac{{W}_{AC}}{q}$=$\frac{4.0×1{0}^{-5}}{-1.0×1{0}^{-5}}$V=-4V,
UACAC,则A点电势φA=-2V.
由上分析可知,AC连线的中点M电势为0,M与B点的连线即为等势线,且电场线垂直于等势线,三角形ABC为等边三角形,BM⊥AC,

根据沿着电场线方向,电势降低,则有匀强电场的方向由C到A;
故答案为:-2;由C指向A

点评 本题考查对电势差公式的应用能力,UAB=$\frac{{W}_{AB}}{q}$应用时,各量均需代入符号.注意电势有正负,而电势差没有正负可言.

练习册系列答案
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1.在探究功与物体速度变化关系的实验中

(1)除长木板、足够多的橡皮筋和纸带外,还需要以下哪些器材才能完成该实验ACFG(填器材的代号,漏填或多填均不得分)
(2)图甲、乙分别是A、B两位同学实验后交上的纸带,你认为两位同学操作合理的是B(填“A“或“B“),不合理的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角过小.

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18.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,他的操作步骤:

(1)按图1摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
(2)释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出一条纸带.
(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图2所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=10m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功W=0.176J(结果保留三位有效数字),用正确的公式Ek=$\frac{1}{200}M({d}_{6}^{\;}-{d}_{4}^{\;})_{\;}^{2}{f}_{\;}^{2}$(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.
(4)(多选)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是AB.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.2014年11月12日,欧洲航天局ESA收到确认消息Philae号着落器成功着陆木星彗星67P表面,完成了航天探索中里程碑式的一步.这是历史上第一次成功着陆彗星,对针对彗星的研究和探索有着非常重要的意义.假设某航天器着陆彗星表面,为使航天器中一探测器到地面(彗星表面)上进行采样分析.设计者设计了一个轨道,轨道展开后构成一个长度为s、倾角为300的斜面,轨道与探测器间的摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$.如图所示,另外,航天器着陆后相机拍摄到了由于着陆撞击起来的一颗石子竖直下落的视频,从视频中挑出了几幅图象叠加处理后得到如图所示的图片(该图片相当于石子下落的频闪照片),T为两图片的时间间隔,L和L’是按比例算出的石子在相应时间内下落的高度.探测器相对斜面的长度很小.根据这些信息计算探测器从斜面顶端由静止滑到斜面底端需要多长时间.

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15.将一个电荷量q=-3×10-6C的负点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功 6×10-4J,从B点移到C点电场力做功9×10-4J.
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2.在真空中有两个等量的正电荷q1和q2,分别固定于A、B两点,DC为AB连线的中垂线,C为A、B两点连线的中点,将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中,下列结论不正确的有(  )
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(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
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