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某同学用如图(a)所示的实验装置描绘电场的等势线.

①在平整的木板上钻两个洞,固定两个圆柱形电极,然后依次铺放白纸、复写纸、导电纸,导电纸有导电物质的一面向上,用图钉将它们固定好.

②用粗铁丝制成一圆环形电极,将其用金属夹也固定在木板上,连接电源和电极.

③在导电纸上做出中央电极和圆环形电极上任意一点的连线,在连线上取间距相等的三个基准点A、B、C;

④将连接电压传感器的两个探针分别拿在左、右手中,用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触,然后用右手中的探针在导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点,用探针把这些点一一压印在白纸上,照此方法,可以画出与这些基准点电势相等的等势线.

请回答以下问题:

(1)该实验装置模拟的是 孤立负点电荷 产生的电场的等势线;

(2)请在图(b)中画出经过A点的等势线.

(3)已知A点电势φA=﹣5V,C点电势φC=5V,则B点的电势φB A 

A.大于0

B.等于0

C.小于0

D.无法确定.


考点:

用描迹法画出电场中平面上的等势线..

专题:

实验题.

分析:

(1)根据点电荷的电场线与等势线的分布,即可求解;

(2)点电荷的等势线是一些系列的同心圆;

(3)等差等势面的疏密与电场线的疏密有关,即可求解.

解答:

解:(1)由题意可知,等势线是圆形,则该实验装置模拟的孤立点电荷产生电场,由图的电源正负极可知,该电荷是负点电荷;

(2)根据点电荷的等势线是一些系列的同心圆,因此A点的等势线即为过A点的圆,如图所示:

(3)由电场线越密的地方,则等差等势面也越密,

由于A点电势φA=﹣5V,C点电势φC=5V,则零电势点应该在AB之间,则B点电势大于零;故A正确,BCD错误;

故答案为:(1)孤立负点电荷;(2)如上图;(3)A.

点评:

考查点电荷的电场线与等势面的分布,掌握等差等势面的疏密与电场线的疏密的关系,同时注意AC间的零电势的位置是解题的关键.

 

练习册系列答案
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如图所示,在光滑的水平面上放着质量为M的木板,在木板的左端有一个质量为m的木块,在木块上施加一个水平向右的恒力F,木块与木板由静止开始运动,经过时间t分离。下列说法正确的是(  )

A.若仅增大木板的质量M,则时间t增大

B.若仅增大木块的质量m,则时间t增大

C.若仅增大恒力F,则时间t增大

D.若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则时间t增大

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如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光.若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出部分的弧长为多长?

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某带电物体沿一绝缘的倾斜轨道向上运动,运动过程中所带电量不变.若空间存在匀强电场,已知物体经过A点时动能为30J,后经过B点时动能减少10J,而重力势能增加了30J,电势能减少了35J.当它继续向上运动到速度为零时,在整个过程中,物体克服阻力做功(  )

 

A.

15J

B.

30J

C.

45J

D.

60J

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如图,质量分别为4m和m的两个小球A、B固定在一根轻质直角尺的两端,AC、BC的长度分别为2L和L,在AC段的中点O处有光滑的固定转动轴,直角尺可绕转轴O在竖直平面内转动,开始时直角尺的AC部分处于水平位置.若要使AC部分保持水平,则需在小球B上施加的外力F的大小至少为 mg ,撤去外力后,让该系统由静止开始自由转动,不计空气阻力,当直角尺AC部分转到竖直方向时,小球A的速度大小vA=  .

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如图所示,水平地面上有一质量不计的支架ABCD,BD面光滑,倾角为37°,支架可绕固定转轴A无摩擦自由转动,CA⊥AB,BC=CD=0.75m.在距离支架底端B为PB=3m处的P点有一静止物块,质量为m=2kg,现对物块施加一个与水平方向成θ=53°的恒力F,物块向右开始做加速运动,当物块到达支架底端B后恰好可以沿支架向上匀速运动,己知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.45,不计空气阻力和转折点B处能量损失.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8)求:

(1)恒力F的大小?

(2)若到达B点时撤去恒力F,物块沿支架向上运动过程中,支架是否会翻倒?若不翻倒请通过计算说明?若翻倒,则物块经过B点后再经历多久支架将翻倒?

(3)为保证物块冲上支架而不翻倒,试求恒力F在物块上的作用距离s的范围?

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如图所示,d处固定有负点电荷Q,一个带电质点只在电场力作用下运动,射A此区域时的轨迹为图中曲线abc,a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点,则下列说法正确的是(  )

 

A.

质点由a到c,电势能先增加后减小,在b点动能最小

 

B.

a、b、c三点处电势高低关系是φa=φc>φb

 

C.

质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为1:2:1

 

D.

若将d处的点电荷改为+Q,该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

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平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示,那么(     )

A.保持电键S闭合,将A板稍向B板靠近,则θ增大

B.保持电键S闭合,将A板稍向上移,则θ减小

C.电键S断开,将A板稍向B板靠近,则θ不变

D.电键S断开,将A板稍向上移,则θ减小

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光滑水平面上,足够长的木板质量M=8kg,由静止开始在水平恒力F=8N作用下向右运动,如图所示,当速度达到1.5m/s时,质量m=2kg的物体轻轻放到木板的右端.已知物体与木板之间的动摩擦因数μ=0.2.取g=10m/s2.求:

(1)物体放到木板上以后,经多长时间物体与木板相对静止?在这段时间里,物体相对木板滑动的距离多大?

(2)在物体与木板相对静止以后,它们之间的摩擦力多大?

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