20．如圖所示為真空中某一點電荷Q產(chǎn)生的電場，a、b分別是其電場中的兩點，其中a點處的電場強度大小Ea=E0，b點處的電場強度大小Eb=3E0，且Ea、Eb間的夾角大于90°，方向如圖所示．一帶負電的檢驗電荷q在場中由a運動到b，則（　�。�
A．a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra：rb=3：1
B．a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra：rb=$\sqrt{3}$：1
C．a、b兩點處的電勢的大小關(guān)系為φa＞φb
D．在把檢驗電荷q沿直線從a移到b的過程中，電場力先做負功后做正功

分析 運用幾何的方法找出點電荷Q的位置，求出a、b兩點到Q的距離之比，由$E=\frac{kQ}{{r}^{2}}$求解場強關(guān)系，并比較電勢的高低及受到的電場力的大�。�

解答 解：A、通過作圖找出點電荷Q的位置，如圖乙所示，根據(jù)點電荷周圍的電場強度的公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$，
可知，a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra：rb=$\sqrt{3}$：1，故A錯誤、B正確；
C、從圖乙中可知，Q帶正電，因為越靠近場源正電荷的點，其電勢越高，所以φa＜φb，故C錯誤；
D、檢驗電荷q帶負電，電場力先做正功后做負功，故D錯誤．
故選：B

點評 真空中點電荷產(chǎn)生的電場由$E=\frac{kQ}{{r}^{2}}$求解場強的大�。鶕�(jù)電場線的方向來比較電勢的高低．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．某同學設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0，以此表示小車所受摩擦力的大�。賹⑿≤嚪呕卦幉醋。^續(xù)向小桶中加入細砂，記下傳感器的示數(shù)F1．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度a=0.16m/s2．
（2）改變小桶中砂的重力，多次重復實驗，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力F
（F=F1-F0）的關(guān)系圖象．不計紙帶與計時器間的摩擦．如圖丙的圖象中可能正確的是B．
（3）同一次實驗中，小車釋放前傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1＞F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是D．
A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠大于小桶和砂的總質(zhì)量
B．實驗中需要將長木板右端墊高
C．實驗中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量
D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

11．如圖甲所示是某同學探究動能定理實驗的裝置．他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d=2.25mm．
（2）實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，若要得到滑塊的動能，還需要測量的物理量是滑塊的質(zhì)量m，若由力傳感器測出拉力F的大小，要得到合外力對滑塊所做的總功，還需要測量的物理量是A與B間的距離s，要驗證動能定理的表達式為Fs=$\frac{mzr7hpr7^{2}}{2{t}^{2}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示．
①實驗器材有：長木板、小車（前面帶小鉤）、學生電源、電磁打點計時器、6條規(guī)格相同的橡皮筋、紙帶、刻度尺、天平、小鐵釘2個、導線若干、開關(guān)．
在上述實驗器材中，多余的器材是天平；
②實驗的主要步驟如下
A．將長木板放到水平實驗臺上，依圖安裝好實驗器材；
B．先用一條橡皮筋進行實驗，把橡皮筋拉伸到一定的長度，整理好紙帶，接通電源，放開小車，打出一條紙帶，編號為1；
C．換用紙帶，改用2條、3條…同樣的橡皮筋進行第2次、第3次…實驗，每次實驗中橡皮筋的拉伸長度都相等，打出的紙帶，分別編號為2、3…
D．由紙帶算出小車獲得的速度：根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算．
把第一次實驗橡皮筋對小車做的功記為W0，則第2次、第3次…實驗對小車做的功分別計記為2W0、3W0…，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格里．
E．對測量數(shù)據(jù)進行估計，大致判斷兩個量可能的關(guān)系，然后以W為縱坐標、v2（也可能是其他關(guān)系）為橫坐標作圖；
F．整理實驗器材
以上實驗步驟中有疏漏的步驟是：A，有錯誤的步驟是D．（填寫步驟前相應(yīng)的符號）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．電子感應(yīng)加速器（betatron）的基本原理如下：一個圓環(huán)真空室處于分布在圓柱形體積內(nèi)的磁場中，磁場方向沿圓柱的軸線，圓柱的軸線過圓環(huán)的圓心并與環(huán)面垂直．圓中兩個同心的實線圓代表圓環(huán)的邊界，與實線圓同心的虛線圓為電子在加速過程中運行的軌道．已知磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律為B=B0cos（$\frac{2πt}{T}$），其中T為磁場變化的周期．B0為大于0的常量．當B為正時，磁場的方向垂直于紙面指向紙外．若持續(xù)地將初速度為v0的電子沿虛線圓的切線方向注入到環(huán)內(nèi)（如圖），則電子在該磁場變化的一個周期內(nèi)可能被加速的時間是（　　）
A．0～$\frac{T}{4}$B．$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$C．$\frac{T}{2}$～$\frac{3T}{4}$D．$\frac{3T}{4}$～T

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，兩塊帶電平行板相距5cm，兩板間的場強為1.2×103V/m，求：
（1）兩板間的電勢差為60V．
（2）電場中的P1點距A板為0.5cm，P2點距B板也為0.5cm，P1和P2兩點間的電勢差為-48V．
（3）若將B板接地（即φB為0），P1和P2兩點的電勢分別為φ1=-54V，φ2=-6V．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．為了“探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，查資料得知，彈簧的彈性勢能Ep=$\frac{1}{2}$kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧長度的變化量．
某同學就設(shè)想用壓縮的彈簧推靜止的小球（質(zhì)量為m）運動來探究這一問題．
為了研究方便，把小鐵球O放在水平桌面上做實驗，讓小球O在彈力作用下運動，即只有彈簧推力做功．
該同學設(shè)計實驗如下：
首先進行如圖甲所示的實驗：將輕質(zhì)彈簧豎直掛起來，在彈簧的另一端掛上小鐵球O，靜止時測得彈簧的伸長量為d．

在此步驟中，目的是要確定物理量彈簧勁度系數(shù)k，用m、d、g表示為$\frac{mg}vpjxxnr$．
接著進行如圖乙所示的實驗：將這根彈簧水平放在桌面上，一端固定，另一端被小鐵球O壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小鐵球O被推出去，從高為h的水平桌面上拋出，小鐵球O在空中運動的水平距離為L．
小鐵球O的初動能Ek1=0．
小鐵球O的末動能Ek2=$\frac{{mg{L^2}}}{4h}$．
彈簧對小鐵球O做的功W=$\frac{{mg{x^2}}}{2d}$．（用m、x、d、g表示）
對比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功與物體動能變化的關(guān)系”，即在實驗誤差允許范圍內(nèi)，外力所做的功等于物體動能的變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．為了探究“合外力做功與物體動能改變的關(guān)系”，某同學設(shè)計了如下實驗方案：
第一步：如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為m的重錘相連，重錘下連一紙帶，紙帶穿過打點計時器．調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑塊沿木板向下勻速運動．
第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細繩和重錘，將打點計時器安裝在木板靠近定滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，
第三步：接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出的紙帶如圖丙所示．其中打下計數(shù)點0時，滑塊的速度為零，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T．

（1）根據(jù)紙帶求打點計時器打E點時滑塊的速度vE=$\frac{{x}_{6}-{x}_{4}}{2T}$，
（2）合外力在OE段對滑塊做功的表達式WOE=mgx5；（當?shù)氐闹亓铀俣萭）
（3）利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對滑塊所做的功形及A、B、C、D、E各點的瞬間速度v，以v2為縱軸，以W為橫軸建坐標系，作出v2-W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標原點的傾斜直線，測得直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=$\frac{2}{k}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，水平木板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大�。≈亓铀俣萭=10m/s2，下列判 斷正確的是（　�。�
A．5 s內(nèi)物體做的是勻加速直線運動
B．4 s末物塊所受合力大小為4.0 N
C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4
D．6 s～9 s內(nèi)物塊的加速度大小為2.0 m/s2

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同步練習冊答案