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17.库伦用扭秤实验测量两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的关系,库伦定律是电学发展史上的一个定量规律.库伦利用“把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会与后者平分”的方法,研究得到了电荷间的作用力与电荷量的乘积成正比,某同学也利用此方法研究电容器的带电量与电压之间的关系,他利用数字电压表快速测量电容器的电压,他得到了如下数据.则以下说法正确的是(  )
Qq$\frac{q}{2}$$\frac{q}{4}$$\frac{q}{8}$$\frac{q}{16}$
U(V)2.981.490.740.360.18
A.根据实验数据可以得到电容器的带电量与电压成正比
B.根据实验数据不能够计算得到该电容器的电容
C.两个相距为r、带电量分别为+$\frac{3}{2}q$和+$\frac{3}{4}$q的相同金属小球,现使它们相碰后再放回原来的位置,它们间的库仑力变为原来的$\frac{3}{2}$
D.两个相距为r、带电量分别为+$\frac{3}{2}q$和+$\frac{3}{4}$q的相同金属小球,现使它们相碰后再放回原来的位置,它们间的库仑力变为原来的$\frac{9}{8}$

分析 根据测量数据可知,极板所带电荷量与两极板间的电压成正比,但不知道所带电荷量的具体数值,故无法判断电容,根据库仑定律求得库仑力

解答 解:A、通过测量数据可知,根据实验数据可以得到电容器的带电量与电压成正比,故A正确;
B、由于电荷量不能准确的知道,故无法求得电容器的电容,故B正确;
C、根据库仑定律可知$F=\frac{k•\frac{3}{2}q•\frac{3}{4}q}{{L}^{2}}$,接触之后$F′=\frac{k•\frac{9}{8}q•\frac{9}{8}q}{{L}^{2}}$,故$\frac{F′}{F}=\frac{9}{8}$,故C错误,D正确;
故选:ACD

点评 本题主要考查了平行板电容器所带的电荷量与两极板间的电压成正比,明确相同的带电金属球接触时电荷的分配情况

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

7.C•S史密斯在1954年对硅和锗的电阻率与应力变化特性测试中发现,当受到应力作用时电阻率发生变化.这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.压阻效应被用来制成各种压力、应力、应变、速度、加速度传感器,把力学量转换成电信号,半导体压阻传感器已经广泛地应用于航空、化工、航海、动力和医疗等部门.某兴趣小组在研究某长薄板电阻Rx的压阻效应时,找到了如图所示器材(已知Rx的阻值变化范围大约为几欧到几十欧):

A.电源E(3V,内阻约为1Ω)
B.电流表A1(0.6A,内阻r1=5Ω)
C.电流表A2(0.6A,内阻r2约为1Ω)
D.开关S,定值电阻R0
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请根据所给器材画出合理的实物连接图(部分导线已画出,电表A1、A2已标出);
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F时,闭合开关S,A1的示数为I1,A2的示数为I2,则Rx=$\frac{{I}_{1}{r}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$(用字母表示);
(3)Rx与压力F的关系如图l所示,某次测量时电表A1、A2的示数分别如图2、图3所示,则这时加在薄板电阻Rx上的压力为1.5N.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器,如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.现利用如图乙所示的装置探究滑块所受外力做功与其动能变化的关系.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为S、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g.

①用游标卡尺(20分度)测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为5.70mm;
②本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M远大于m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
③通过本实验,可以探究出滑块所受外力做的功与其动能变化量的关系式是mgs=$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{△{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$M($\frac{L}{△{t}_{1}}$)2.(用题中所给字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.在物理学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是(  )
A.自然界的电荷只有两种,美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷,美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值
B.卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值
C.奥斯特发现了电流间的相互作用规律,同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律
D.开普勒提出了三大行星运动定律后,牛顿发现了万有引力定律

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.下列说法正确的是(  )
A.肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现像,露珠呈现的彩色是光的色散现像,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现像
B.光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
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D.相对论认为:竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E.在真空中传播的电磁波,当它的频率增加时,它的传播速度不变,波长变短

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示,某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于O点,用一枝铅笔贴着细线中点的左侧以速度v水平向右匀速移动.则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中(  )
A.细线绕O点转动的角速度不变B.细线绕0点转动的角速度不断增大
C.橡皮的运动轨迹为曲线D.橡皮处于失重状态

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

9.某同学用知图所示电路进行实验,测定电源电动势,电压表内阻及电流表流程,器材如下:
电源E(电动势大小、内阻未知);
电流表G(总刻度30小格,量程未知);
电阻箱R(0-9999.9Ω);
电压表V(0-3V);
单刀双掷开关S,及导线若干.
实验步骤如下:
a.单刀双掷开关S接1,调节电阻箱阻值,使电流表满偏(指针偏转30格),读出此时电阻箱阻值为800.0Ω.
b.继续调节电阻箱阻值,当电流表半偏(指针偏转15格)时,读出电阻箱阻值为1800.0Ω.
c.开关S接2,把电阻箱阻值调为0,读出此时电流表指针偏转10格,电压表示数2.80V.
回答下列问题:
(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为最大值;(填“最大值”或“最小值”)
(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻Rv=2800Ω,电流表量程为3.0mA,电源电动势E=3V.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

10.某同学现要用图甲所示的电路原理图来测定一节电池的电动势和内电阻.图中R0两端的对应电压U.实验时通过改变电阻箱的阻值从而得到R0两端的不同电压,实验中记录下不同的电阻R的阻值和本次实验中电压表的读数.实验后已将实验数据描在了图乙所示的$\frac{1}{U}$-(R+r)坐标系中.已知R0=150Ω,请完成以下数据分析和处理.

(1)请根据原理图将图丙中的实物图连接好.
(2)在图乙中画出$\frac{1}{U}$-(R+r)关系图线;
(3)由此可得电池电动势E0=1.4V.(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.一对平行金属板带有等量异种电荷,如果金属板不是足够大,两板之间的电场线就不是相互平行的直线,如图所示,C、D、E、F为金属板表面上的不同位罝.关于该电场,下列说法正确的是(  )
A.A点的场强小于B点的场强
B.A点的电势低于B点的电势
C.一带电粒子分别从C移到D和从E移到F,电场力做功相等
D.带正电粒子从P点沿平行于极板方向射入,它将做类平抛运动

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