10.如圖所示勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi),在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q,a、b、c、d、e、f為以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上的點(diǎn),aecf平面與電場線平行,bedf平面與電場線垂直,則下列說法中正確的是( 。
A.c點(diǎn)場強(qiáng)大于a點(diǎn)場強(qiáng)
B.b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
C.點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),電場力一定做功
D.將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng),從球面上a點(diǎn)移 動(dòng)到c點(diǎn)的電勢能變化量最大

分析 明確勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷電場的分布規(guī)律,注意點(diǎn)電荷電場中電場線是發(fā)散狀,以+Q為球心的球面是等勢面,可根據(jù)電場線和等勢面的對(duì)稱性判斷電場力做功和電場強(qiáng)度、電勢的關(guān)系.

解答 解:A、+Q在A點(diǎn)處形成的場強(qiáng)向左,則合場強(qiáng)為二者場強(qiáng)的差值;而c處Q形成的電場強(qiáng)度方向向右,合場強(qiáng)為二者場強(qiáng)的代數(shù)和,則可知,c點(diǎn)場強(qiáng)一定大于a點(diǎn)場強(qiáng),故A正確;
B、點(diǎn)電荷+Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向?yàn)樨Q直向上,在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向?yàn)樨Q直向下,則根據(jù)矢量合成可知,b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同,大小相等,所以電場強(qiáng)度不同.故B錯(cuò)誤.
C、由于圖中球面edfb在兩個(gè)場中均是等勢面,故點(diǎn)電荷+q在球面edfb面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí),電場力不做功,故C錯(cuò)誤.
D、將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動(dòng),點(diǎn)電荷的電場力不做功,但從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),在勻強(qiáng)電場的電場力做功最大,故合力做功最大,電勢能的變化量最大,故D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題還是要將電場看作是由勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場組合而成,再分析電場力做功、電場強(qiáng)度和電勢能時(shí)更是如此.注意矢量的合成方法是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,空間有一水平勻強(qiáng)電場,在豎直平面內(nèi)有一帶電微粒以一定初速度沿圖中虛直線由O運(yùn)動(dòng)至P,關(guān)于其能量變化情況的說法,正確的是( 。
A.動(dòng)能增加,電勢能減少B.重力勢能和電勢能之和增加
C.動(dòng)能和重力勢能之和減少D.動(dòng)能和電勢能之和增加

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū),物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平向右的電場和豎直向上的電場相互間隔,電場寬度均為d.一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的電荷量為q的物體(看作質(zhì)點(diǎn)),從第一個(gè)向右的電場區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場,則物體從開始運(yùn)動(dòng)到離開第2n個(gè)電場區(qū)域的過程中,重力加速度為g.求:

(1)若每個(gè)電場區(qū)域場強(qiáng)大小均為E=$\frac{mg}{2q}$,整個(gè)過程中電場力對(duì)物體所做總功?
(2)若每個(gè)電場區(qū)域場強(qiáng)大小均為E=$\frac{mg}{q}$,求物體在水平向右電場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)所需總時(shí)間?
(3)若物體與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{1}{4}$,第一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小為E1,且E1=$\frac{mg}{2q}$,之后每個(gè)電場區(qū)域場強(qiáng)大小均勻增大,且滿足E2-E1=E3-E2=…=E2n-E2n-1.若物體恰好在第10個(gè)電場中做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體在第10個(gè)電場中運(yùn)動(dòng)速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,水平面的上方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,平面上靜止著質(zhì)量為M的絕緣物塊,一質(zhì)量是m的帶正電彈性小球,以水平速度v與物塊發(fā)生碰撞,并以原速率返回,彈回后僅在電場力和重力的作用下沿著虛線運(yùn)動(dòng),則(  )
A.彈回后的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
B.彈回后運(yùn)動(dòng)過程中電勢能增加
C.彈回后運(yùn)動(dòng)過程中球的機(jī)械能守恒
D.彈回后運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能與電勢能的總和保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖(a),長度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7 C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正向建立坐標(biāo)系.點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線.求:(靜電力常量k=9×109N•m2/C2

(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m.若小球在x=0.16m處受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.一束質(zhì)量為4.5×10-14kg、電量為1.6×10-9C的帶電粒子以平行于兩極板的速度9m/s進(jìn)入勻強(qiáng)電場,如圖所示.如果兩極板間電壓為3000V,兩極板間的距離為4cm、板長為9cm.設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板,則粒子從進(jìn)入電場到飛出極板時(shí)電勢能的變化量為?(粒子的重力忽略不計(jì))

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.以下說法中,正確的是( 。
A.+q在A點(diǎn)的電勢能比B點(diǎn)大,則B點(diǎn)電勢較高
B.-q在C點(diǎn)的電勢能比在D點(diǎn)大,則C點(diǎn)電勢較高
C.+q在E點(diǎn)的電勢能為負(fù)值,-q在F點(diǎn)的電勢能是負(fù)值,則F點(diǎn)電勢較高
D.-q在F點(diǎn)的電勢能是負(fù)值,則F點(diǎn)電勢為負(fù)值

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.2010年4月14日,我國青海玉樹發(fā)生了大地震,救援隊(duì)員用多種生命探測儀搜尋廢墟下幸存者的具有生命跡象的信息.有一種生命探測儀與自動(dòng)門、電視機(jī)遙控器應(yīng)用的是同一種類型的傳感器,這種生命探測儀應(yīng)用的傳感器是( 。
A.溫度傳感器B.聲音傳感器C.紅外線傳感器D.壓力傳感器

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖為一物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象,下述分析正確的是( 。
A.兩段時(shí)間內(nèi)的速度方向相同,加速度方向相反
B.兩段時(shí)間內(nèi)的速度方向相同,加速度方向相同
C.兩段時(shí)間內(nèi)的速度方向相反,加速度方向相反
D.兩段時(shí)間內(nèi)的速度方向相反,加速度方向相同

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