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19.空间中某一静电场的电势φ在x轴上的分布情况如图所示,其中x0-x1=x2-x0.下列说法 中正确的是(  )
A.空间中各点的场强方向均与x轴垂直
B.电荷在x1处和x2处受到的电场力相同
C.正电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中,电势能先减小后增大
D.负电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中,电场力先做负功后做正功

分析 根据图象可知电势φ与x成线性关系,说明电场强度的方向与x轴成锐角,又有电势与电势差的关系U=φ12,可得u=E△x,满足电势差与电场强度的关系,即电场为匀强电场,电场力F=qE,电场力做正功电势能减少.

解答 解:A,由图可知,沿x轴方向电场的电势降低,说明沿x方向电场强度的分量不为0,所以空间中各点的场强方向均不与x轴垂直.故A错误;
B、由图可知,沿x方向电势φ均匀减小,又有电势与电势差的关系U=φ12,可得u=E△x,满足电势差与电场强度的关系,即电场为匀强电场,电场力F=qE,所以电荷在x1处和x2处受到的电场力相同.故B正确;
C、由图可知,沿x方向电势φ均匀减小,所以正电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中,电势能减小.故C错误;
D、由图可知,沿x方向电势φ均匀减小,负电荷受到的电场力的方向与x方向相反,所以负电荷沿x轴从x1处移到x2处的过程中,电场力始终做负功.故D错误.
故选:B

点评 该题结合电势随x变化的图象考查了电势与电势差的关系,电势差与电场强度的关系,电场方向的规定,电场力做功与电势能的关系.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.如图所示,A、B为两只完好的相同灯泡,L是带有铁芯、电阻可不计的线圈,K为电键.下列说法中正确的是(  )
A.K闭合瞬间,B亮,A不亮B.K闭合稳定后,A、B一直都亮着
C.K断开瞬间,A亮一下再熄灭D.K断开瞬间,A、B同时熄灭

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.
(1)电路的总电阻是多少?
(2)若流过电阻R1的电流I1=3A,则通过R2、R3的电流分别为多少?干路电流为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.理论上已经证明:电荷均匀分布的球壳在壳内的电场强度为零.假设某星球是一半径为R、电荷量为Q且电荷分布均匀的球体,静电力常量为k,则星球表面下h深度处的电场强度的大小为(  )
A.$\frac{kQ(R-h)}{{R}^{3}}$B.$\frac{kQ}{(R-h)^{2}}$C.$\frac{kQ}{{R}^{2}}$D.0

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.甲、乙两物体在 t=0 时刻经过同一位置沿 x 轴运动,其 v-t 图象如图所示,则以下 说法正确的是(  )
A.甲、乙在 t=1到 t=4s之间沿同一方向运动
B.乙在 t=0到 t=7s之间的位移为零
C.甲在 t=0到 t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在 t=6s时的加速度方向不同

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图1所示的装置,计时器打点频率为50Hz,沙和桶的质量用m表示,小车和车上砝码质量用M表示.
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图2所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为0.85m/s,打A、F两点的过程中小车的平均速度为0.70m/s,小车的加速度为5.0m/s2.(重力加速度取g=10m/s2
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持m 不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应该保持M不变.(用题中所给字母填写)
(3)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图3所示,则:
①图中的力F理论上指B,而实验中却用A表示.(选填字母符号)
A.砂和砂桶的重力            B.绳对小车的拉力
②图中的直线不过原点的原因是B;(选填一项)
此图中直线发生弯曲的原因是C.(选填一项)
A.没有平衡摩擦或平衡摩擦不足
B.平衡摩擦时木板右端垫得过高
C.随着桶内沙的不断增加,不再满足m《M.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.如图所示的实验装置可以完成很多实验.

Ⅰ.在“探究物体加速与力的关系”的实验中,认为重物的重力近似等于物块受到的合外力,除了要平衡摩擦力,还要满足物块的质量远大于重物的质量.
Ⅱ.若利用此装置测量物块与水平桌面间动摩擦因数.实验步骤如下:
A.用天平测得物块质量M为500g、重物m的质量为100g;
B.调整长木板上的轻滑轮,使细线水平;
C.调整长木板倾斜程度,平衡摩擦力
D.打开电源,让物块由静止释放,打点计时器在纸带上打出点迹;
E.多次重复步骤D,选取点迹清晰的理想纸带,求出加速度a;
F.根据上述实验数据求出动摩擦因数u,整理仪器,结束实验.
回答下列问题:
①以上实验步骤中,不需要的步骤是C.
②其中一条纸带如图2所示,各点间还有4个点未标出,则物块的加速度a=1.25m/s2(结果保留三位有效数字)
③根据实验原理,可求出动摩擦因数u=$\frac{mg-(M+m)a}{Mg}$(用M、m、a和重力加速度g表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

5.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两上光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=$\frac{d}{{t}_{1}^{\;}}$.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=$\frac{({t}_{1}^{2}-{t}_{2}^{2}){d}_{\;}^{2}}{2l({t}_{1}^{2}+{t}_{2}^{2})}$.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法是不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大;曲线上部弯曲的原因没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.如表是“探究加速度与力、质量的关系实验”所得到的数据.
次数质量m/kg受力F/N加速度a/(m•s-2
10.50.25
20.50
31.00
41.0
51.5
若利用前三组数据探究加速度与受力的关系,则2、3组数据中物体的质量分别为0.5kg、0.5kg;若利用后三组数据探究加速度与物体质量的关系,则4、5组数据中物体所受的力分别为1.00N,1.00N.

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