12.已知電勢(shì)是標(biāo)量,空間某點(diǎn)電勢(shì)是各部分電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)的代數(shù)和;電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,空間某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度是各部分電荷在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和.如圖所示,三根絕緣均勻帶電棒AB、BC、CA構(gòu)成正三角形,AB的電荷量為+Qc,AC的電荷量為+Qb,BC的電荷量為+Qa,正三角形的中心O點(diǎn)的電勢(shì)為φ1,場(chǎng)強(qiáng)大小為E1、方向指向A,當(dāng)撤去 帶電棒BC之后,測(cè)得其中心O點(diǎn)的電勢(shì)為φ2,場(chǎng)強(qiáng)大小為E2、方向背離A,規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,如果同時(shí)撤去帶電棒AB和AC,則關(guān)于O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì),下列說法正確的是( 。
A.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1-E2B.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E1+E2
C.O點(diǎn)的電勢(shì)φ12D.O點(diǎn)的電勢(shì)φ12

分析 根據(jù)撤去前后棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與方向,結(jié)合矢量法則,即可求解O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大;而電勢(shì)是標(biāo)量,滿足運(yùn)算法則,從而即可求解.

解答 解:AB、根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式,結(jié)合矢量合成法則,及幾何知識(shí),因場(chǎng)強(qiáng)大小為E1、方向指向A,則有,AB、AC帶電棒完全相同,則這兩帶電棒在O點(diǎn)產(chǎn)生合電場(chǎng)強(qiáng)度,與BC棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反,才能使得在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度指向A,

當(dāng)撤去 帶電棒BC之后,測(cè)得其中心O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為E2、方向背離A,
如果同時(shí)撤去帶電棒AB和AC,則關(guān)于O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E′=E1+E2,故B正確,A錯(cuò)誤.
CD、由于電勢(shì)是標(biāo)量,滿足數(shù)學(xué)運(yùn)算法則,正三角形的中心O點(diǎn)的電勢(shì)為φ1,當(dāng)撤去 帶電棒BC之后,測(cè)得其中心O點(diǎn)的電勢(shì)為φ2,
那么如果同時(shí)撤去帶電棒AB和AC,則有:φ′+φ21 則關(guān)于O點(diǎn)的電勢(shì)φ′=φ12,故C正確,D錯(cuò)誤;
故選:BC.

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解和應(yīng)用能力;考查學(xué)生對(duì)等效思想方法的理解和應(yīng)用能力,及學(xué)生綜合分析問題能力,注意矢量與標(biāo)量運(yùn)算法則的區(qū)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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2.如圖,一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,振幅為10cm,在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.7m(小于一個(gè)波長(zhǎng)).當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí),質(zhì)點(diǎn)b在x軸上方與x軸相距5cm的位置.則該波波長(zhǎng)(  )
A.λ=0.8m或λ=5.6mB.0.8m<λ<5.6mC.λ<0.8m或λ>5.6mD.無法確定

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3.如圖所示,一臺(tái)理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,原線圈接入電壓為220V的正弦交流電,副線圈上接有兩只理想二極管(正向電阻為0,反向電阻為無窮大)和兩個(gè)電阻,且電阻R1=R2=50Ω,電壓表和電流表均為理想交流電表,則下列說法正確的是(  )
A.電流表的示數(shù)為0.275A
B.電壓表的示數(shù)為55V
C.1min內(nèi)電阻R1上產(chǎn)生的熱量為3630J
D.電阻R2消耗的電功率為60.5W

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20.如圖所示,有一交流電源接在理想變壓器的原線圈的兩端,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式為e=100$\sqrt{2}$sin(50πt)伏,電源內(nèi)阻為r=5Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.4A,電流表為理想表,下列說法中正確的是( 。
A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1
B.副線圈輸出電壓的表達(dá)式為e2=50$\sqrt{2}$sin(100πt)
C.副線圈電流I2=4A時(shí),變壓器輸入功率P1=200W
D.當(dāng)R=1.25Ω時(shí),電源輸出率最大

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7.如圖1所示,a是一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)由均勻?qū)Ь組成的正方形閉合線框,線框電阻為R;b是由同種材料繞成的邊長(zhǎng)仍為L(zhǎng)正方形閉合線框,但繞制線框的導(dǎo)線半徑是a線框所用導(dǎo)線半徑的2倍.a(chǎn)線框從高度h處靜止自由下落進(jìn)入一個(gè)寬度為H(H>2L)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律如圖2所示,圖中B0與t0均為已知值.線框在t=t0時(shí)刻恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,并在t<2t0時(shí)段內(nèi)以速度v觸及磁場(chǎng)區(qū)域下邊界.不計(jì)空氣阻力對(duì)線框運(yùn)動(dòng)的影響,重力加速度為g.求:
(1)a線框在t=t0時(shí)刻的動(dòng)能Ek
(2)a線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到觸及磁場(chǎng)下邊界的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)若a、b線框同時(shí)從同一高度靜止落入磁場(chǎng),它們恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域所需的時(shí)間比值$\frac{{t}_{a}}{{t}_}$大。

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17.如圖所示是公路上的“避險(xiǎn)車道”,車道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險(xiǎn).一輛質(zhì)量m=4×103kg的貨車在傾角為30°的連續(xù)長(zhǎng)直下坡高速路上以18m/s的速度勻速行駛,突然汽車剎車失靈,開始加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)汽車所受到的摩擦和空氣阻力共為車重的0.2倍.在加速前進(jìn)了96m后,貨車平滑沖上了傾角為37°的碎石鋪成的避險(xiǎn)車道,已知貨車在該避險(xiǎn)車道上所受到的摩擦阻力共車重的0.8倍.貨車的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程可視為直線運(yùn)動(dòng),sin37°=0.6,g=10m/s2.求:
(1)汽車剛沖上避險(xiǎn)車道時(shí)速度的大;
(2)要使該車能安全避險(xiǎn),避險(xiǎn)車道的最小長(zhǎng)度為多少;
(3)若避險(xiǎn)車道足夠長(zhǎng),汽車在避險(xiǎn)車道上面損失的機(jī)械能.

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4.如圖甲所示是一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖,一個(gè)半徑r=0.10m、匝數(shù)n=20的線圈套在永久磁鐵槽中,槽中磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布(其右側(cè)視圖如圖乙所示),線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B=$\frac{0.60}{π}$T.線圈的電阻R1=0.50Ω,它的引出線接有R2=9.50Ω的小電珠L(zhǎng).當(dāng)線圈框架的P端在外力作用下沿軸線做往復(fù)運(yùn)動(dòng),便有電流通過電珠.若線圈往復(fù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律如圖丙所示(x取向右為正),則下列判斷正確的是(  )
A.通過小電珠L(zhǎng)的電流為0.24A
B.0.1s時(shí)間路中的電流最大
C.回路中交流電的頻率為5Hz
D.0.15s時(shí)電珠L(zhǎng)中電流的方向?yàn)閺腃→L→D

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1.下列物理量中,屬于矢量的是( 。
A.動(dòng)能B.功率C.周期D.速度

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2.如圖所示,傾角為θ的光滑足夠長(zhǎng)斜面固定在水平面上,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端連在斜面底端的擋板上,另一端連接一質(zhì)量為m,帶電量為q的絕緣小球,裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在在空間增加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{mgtanθ}{q}$,則下列判斷正確的是( 。
A.小球沿斜面向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)
B.小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)的加速度為$\frac{qEsinθ}{m}$
C.小球運(yùn)動(dòng)過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D.小球在運(yùn)動(dòng)過程中,電場(chǎng)力做功的最大值為$\frac{2(mgsinθ)^{2}}{k}$

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