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3.將帶電荷量為1×10-8C的電荷,從A點移到電場中的B點,電場力做功為1×10-6J,(取A點電勢為零)則:
(1)電荷的電勢能是增加還是減少?
(2)電荷在B點具有的電勢能是多少?
(3)B點的電勢是多少?
(4)將電荷量為-2×10-8C的電荷放在B點時具有的電勢能為多少?

分析 (1)電場力做正功電勢能減小;
(2)電勢能的變化等于電場力做的功,由此分析B點的電勢能;
(3)根據(jù)電場力做功得出兩點間的電勢差,結合A點的電勢求出B點的電勢;
(4)根據(jù)電場力做功得出電勢能的變化,根據(jù)B點的電勢,求出電荷在B點的電勢能.

解答 解:(1)從A點移到電場中的B點,電場力做功為正,所以電勢能減。
 (2)從A點移到電場中的B點,電場力做功為1×10-6J,電勢能減小1×10-6J,取A點電勢為零則B點的電勢能是-1×10-6J.
(3)根據(jù)電勢的定義式,B點的電勢:${φ}_{B}=\frac{{E}_{PB}}{q}=\frac{-1×1{0}^{-6}}{1×1{0}^{-8}}=-100$V
(4)Q=-2.0×10-8C的點電荷放在B點時它的電勢能:EP′=qφB=-2×10-8×(-100)=2×10-6J
答:(1)電荷的電勢能是減少;
(2)電荷在B點具有的電勢能是-1×10-6J;
(3)B點的電勢是-100V
(4)將電荷量為-2×10-8C的電荷放在B點時具有的電勢能為2×10-6J.

點評 電勢差是電場中的電勢之差,電勢可以任意取,但電勢差卻不變,就像高度與高度差一樣.電勢差可正可負,在運用W=qU求解電場力做功時,注意q的正負,電勢差的正負都要代入計算.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.下列說法中正確的是( 。
A.打點計時器是一種測量長度的儀器B.出租汽車按位移的大小收費
C.物體的路程可以等于其位移的大小D.“萬米”賽跑,指的是位移為一萬米

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.通過光柵或棱鏡獲得物質發(fā)光的光譜,則光譜(  )
A.按光子的頻率大小順序排列B.按光子的質量大小排列
C.按光子的速度大小排列D.按光子的能量大小排列

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一個正點電荷Q固定在正方形的一個角上,另一個帶電粒子射入該區(qū)域時,恰好能經過正方形的另外三個角a、b、c,如圖所示,則有( 。
A.a、c兩點的電場強度相同
B.粒子在a、b、c三點的加速度大小之比是2:1:2
C.根據(jù)軌跡可判斷該帶電粒子帶正電
D.a、b、c三點場強大小之比是1:2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.下列關于電場性質的說法中,正確的是( 。
A.電場強度為零的地方,電勢一定為零
B.電場是一種客觀存在,具有能量和動量
C.電荷在電場中某點的受力方向即為該點的電場強度的方向
D.電場強度大的地方,電場線一定密,電勢也一定高

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,在真空中有兩個固定的等量異種點電荷+Q和-Q,直線MN是兩點電荷連線的中垂線,O是兩點電荷連線與直線MN的交點.a、b是兩點電荷連線上關于O的對稱點,c、d是直線MN上的兩個點.下列說法中正確的是( 。
A.a點的場強和b點的場強大小相等方向相反
B.將一檢驗電荷沿MN由c移動到d,所受電場力方向不變
C.將一檢驗電荷沿MN由c移動到d,所受電場力先增大后減小
D.O點電場強度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.為了探究動能定理,某高中的娟娟同學設計了如圖1所示的實驗裝置,并提供了如下的實驗器材:
A.小車  
B.鉤碼      
C.一端帶滑輪的木板    
D.細線   
E.秒表 
F.電火花計時器      
G.紙帶       
H.220V的交流電源          
I.低壓交流電源

(1)根據(jù)上述實驗裝置和提供的實驗器材,你認為實驗中不需要的器材是EI(填寫器材序號),還應補充的器材是天平毫米刻度尺.
(2)實驗時,該同學想用鉤碼的重力表示小車受到的合力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,實驗前需要(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力;若小車的質量為M,鉤碼的總質量為m,則兩者質量應滿足M遠大于m(填“遠大于”或“遠小于”).
(3)實驗中得到了一條紙帶如圖2所示,選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點(標號0~6),測出0到1、2、3、4、5、6點的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6,打點周期為T.則打點2時小車的速度v2=$\frac{qooeosg_{3}^{\;}-cuwwmco_{1}^{\;}}{2T}$;若測得小車質量為M、鉤碼質量為m,打點1和點5時小車的速度分別用v1、v5表示,已知重力加速度為g,則驗證點1與點5間動能定理的關系式可表示為$mg(mgyiw68_{3}^{\;}-ge8emw6_{1}^{\;})=\frac{1}{2}M({v}_{5}^{2}-{v}_{1}^{2})$.
(4)在實驗數(shù)據(jù)處理時,如果以$\frac{1}{2}$v2為縱軸,以d為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出$\frac{1}{2}$v2-d圖象,其圖線的斜率表示的物理量的表達式為$\frac{m}{M}g$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,豎直平面內有一光滑直桿AB,桿與水平方向的夾角為θ(0°≤θ≤90°),一質量為m的小圓環(huán)套在直桿上,給小圓環(huán)施加一與該豎直平面平行的恒力F,并從A端由靜止釋放,改變直桿和水平方向的夾角θ,當直桿與水平方向的夾角為30°時,小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短,重力加速度為g,則( 。
A.恒力F可能沿與水平方向夾30°斜向右下的方向
B.當小圓環(huán)在直桿上運動的時間最短時,小圓環(huán)與直桿間必無擠壓
C.若恒力F的方向水平向右,則恒力F的大小為$\sqrt{3}$mg
D.恒力F的最小值為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.物體因繞軸轉動時而具有的動能叫轉動動能.某同學為探究轉動動能的大小與角速度大小的關系,設計了如下實驗:先讓砂輪由電動機帶動作勻速轉動并測出其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服輪邊緣的摩擦阻力做功(設阻力大小不變),砂輪最后停下,測出砂輪開始脫離動力到停止轉動的圈數(shù)n.轉動動能的數(shù)值可由儀器直接讀出.實驗中得到幾組ω、n和Ek的數(shù)值如下表.砂輪直徑d=10cm.
角速度ω/rad/s0.51234
轉動圈數(shù)n/r52080180320
轉動動能Ek/J0.5281832
(1)請選擇適當?shù)奈锢砹吭谧鴺思埳献鞒瞿苤庇^反映轉動動能與角速度關系的圖象;
(2)根據(jù)圖象寫出砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的定量關系是Ek=2ω2
(3)由表格中的數(shù)據(jù)可求得,摩擦阻力大小$\frac{1}{π}$N.

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