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13.将一电荷量为+Q的小球放在原来不带电的金属球附近,最终所形成的电场线分布如图所示,a、b为电场中的两点,c、d为金属球表面与内部上两点(未标出),则(  )
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高,而c、d电势不相等
C.c点的电势比b点的高,且c、d电势相等
D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功

分析 电场线的疏密表示场强的大小;顺着电场线方向电势逐渐降低.a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势;在电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小.

解答 解:A、电场线的疏密表示场强的大小,由图象知a点的电场强度比b点大,故A正确;
B、根据顺着电场线方向电势逐渐降低,可知a点的电势高于金属球的电势,整个金属球是一个等势体,金属球的电势又高于b点的电势,因此a点的电势比b点的高,c、d电势相等.故B错误;
C、金属球处于静电平衡,整个金属球是一个等势体,电势处处相等,则c、d电势相等.且高于b点的电势,故C正确.
D、-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.故D正确.
故选:ACD

点评 该题要掌握电场线的特点与电场力做功的特点,解题的关键是电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.

练习册系列答案
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(1)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功W.
(2)从断开轻绳到棒和环都静止,棒运动的总路程x.

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7.在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路,由图象可知(  )
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C.电源的输出功率为4WD.电源的效率为50%

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1.某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”.将无线力传感器和档光片固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,无线力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门,用于记录挡光片经过光电门的挡光时间.在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小.
(1)请将如下的实验主要步骤补充完整:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1.正确连接所需电路.适当调节导轨两端的旋钮,以改变导轨的倾斜度,这样可以平衡小车的摩擦力.上述步骤完成后,将小车放置在导轨上,轻推小车,使之运动.可以通过小车经过两光电门的时间是否相等判断小车正好做匀速运动.
②把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连;将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为两光电门间的距离;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作.
 次数 M/kg|v22-v12|/(m2/s-2△E/J F/N W/J
 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
 3 0.500 2.40△E2 1.22 W2
(2)上表记录了试验中获取的数据,已经做了部分运算.表格中M是M1与小车中砝码质量之和,v1、v2分别是小车经过光电门A、B的瞬时速度,△E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功.表中的△E3=0.600J,W3=0.610J(结果保留三位有效数字).

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