6.如圖所示,勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn),在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中,∠α=30°,∠c=90°,電場方向與三角形所在平面平行,已知a、b和c點(diǎn)的電勢分別為(4-$\sqrt{3}$)V,(4+$\sqrt{3}$)V和4V,則該三角形的外接圓上最高電勢為( 。
A.(6+$\sqrt{3}$)VB.(4+$\sqrt{3}$)VC.(6+$\frac{4}{3}$$\sqrt{3}$)VD.6V

分析 作出三角形的外接圓,其圓心O在ab的中點(diǎn),該點(diǎn)電勢為4V,Oc為等勢線,作出Oc的垂線MN為電場線,根據(jù)U=Ed,順著電場線MN,找出離O點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn),電勢最低;逆著電場線,離O點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)電勢最高.

解答 解:如圖所示,取ab的中點(diǎn)O,即為三角形的外接圓的圓心,則:
  O點(diǎn)的電勢為:φO=$\frac{{φ}_{a}+{φ}_}{2}$=$\frac{(4-\sqrt{3})+(4+\sqrt{3})}{2}$V=4V
故Oc為等勢線,其垂線MN為電場線,方向?yàn)椋篗→N.
所以外接圓上電勢最低點(diǎn)為N點(diǎn),最高點(diǎn)為M點(diǎn).
設(shè)外接半徑為R,則Op間的電勢差等于Oa間的電勢差,即:
   UOP=UOa=4V-(4-$\sqrt{3}$)V=$\sqrt{3}$V,
又 UON=ER,UOP=ERcos30°,
則:UON:UOP=2:$\sqrt{3}$
故有:UON=2V,N點(diǎn)為電勢最低點(diǎn).
由UONON,φO=4V,所以φN=2V
根據(jù)UMO=UON=2V,而UMOMO,解得M點(diǎn)的電勢為6V,為電勢最高點(diǎn).
故選:D

點(diǎn)評 本題運(yùn)用勻強(qiáng)電場中沿電場線方向電勢均勻降低,得到O點(diǎn)的電勢,找出O點(diǎn)與c點(diǎn)是等勢點(diǎn),再作等勢線是解決這類問題的關(guān)鍵,再進(jìn)一步作出電場線,并結(jié)合幾何知識是求電勢.

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

4.質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑,如圖所示,在此過程中( 。
A.外力對物體做的總功為零B.地面對物體的平均阻力為mg$\frac{(H+h)}{h}$
C.重力對物體做功為mgHD.物體的重力勢能減少了mg(H+h)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,兩平行金屬板M、N與電源相連,N板接地,在距兩板等距離的P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷,則( 。
A.若保持S接通,將M板上移一小段距離,M板的帶電量增加
B.若保持S接通,將M板上移一小段距離,P點(diǎn)的電勢降低
C.若將S接通后再斷開,將M板上移一小段距離,兩板間場強(qiáng)增大
D.若將S接通后再斷開,將M板上移一小段距離,點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.如圖所示,兩平行金屬板A、B水平放置,長為L=8cm,兩板間距離d=8cm,電勢差為UAB=680V,MN右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,大小為E=104V/m.兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn),O點(diǎn)在中心線上,距離界面PS為9cm,一比荷為$\frac{q}{m}$=10-3C/kg的帶負(fù)電油滴,沿平行金屬板的中心線RO飛入電場,初速度v0=0.4m/s,g取10m/s2.求:
(1)油滴到達(dá)界面MN時(shí)速度v的大小;
(2)到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)的距離Y;
(3)若油滴到達(dá)界面PS時(shí)在O點(diǎn)突然固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q(設(shè)點(diǎn)電荷的電場分布不影響原勻強(qiáng)電場),于是油滴穿過界面PS做勻速圓周運(yùn)動,最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上(靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2).試確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

1.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.已知小車質(zhì)量為M,砝碼盤質(zhì)量為m0,所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是:

A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動;
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)B~D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度a.
回答下列問題:
(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?否(填“是”或“否”).
(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度a=0.88m/s2
(3)某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中,如下表:
次數(shù)12345
砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49
小車的加速度a/(m•s-20.881.441.842.382.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如圖丙).造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力;,從該圖線延長線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是砝碼盤的重力,其大小為0.08N.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.在如圖所示的電場中,把點(diǎn)電荷q=+2×10-11C.由A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力所做的功WAB=4×10-11J.A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB等于多少?B、A兩點(diǎn)間的電勢差UBA等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.現(xiàn)有下列器材:
A.6V蓄電池一組(內(nèi)阻約0.1Ω)
B.直流電流表(0~0.2A) 一只
C.直流電流表(0~0.02A) 一只
D.直流電壓表(0~3V) 一只
E.直流電壓表(0~100V) 一只
F.滑動變阻器(0~10Ω) 一只
G.滑動變阻器(0~500Ω) 一只
H.電阻箱(0~9999.9Ω,Im=0.1A) 一只
I.電鍵一只
現(xiàn)在要比較準(zhǔn)確地測量一只約0.6Ω電阻的阻值:
①在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的原理圖;
②實(shí)驗(yàn)中除了電源、電鍵和導(dǎo)線處,還需要的器材是BDFH;(用器材前面的字母表示)
③寫出測量電阻的表達(dá)式Rx=$\frac{U}{I}$-R.表達(dá)式中各符號的物理意義是U為電壓表的讀數(shù),I為電流表的讀數(shù),R為電阻箱的讀數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.小明利用暑假去學(xué)習(xí)駕駛技術(shù),其中目標(biāo)停車是一個(gè)必考題目,其運(yùn)動過程可簡化為如圖所示的模型:在平直公路上有A、B、C三個(gè)停車標(biāo)志桿,相鄰標(biāo)志桿間距離△x=20m.某次測試時(shí),小明正以v0=20m/s的速度勻速行駛,當(dāng)車頭到達(dá)O點(diǎn)時(shí)聽到停車指令,小明經(jīng)過△t=0.5s的反應(yīng)時(shí)間后開始剎車,剎車后開始做勻減速直線運(yùn)動,若測得汽車從O到標(biāo)志桿A的時(shí)間為t1=4.5s,從標(biāo)志桿A到標(biāo)志桿B的時(shí)間為t2=2.0s.求:

(1)O點(diǎn)到標(biāo)志桿A之間的距離x;
(2)汽車停止運(yùn)動時(shí)車頭與標(biāo)志桿C的距離L.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.有一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動的物體,它在兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移分別是24m和64m,連續(xù)相等的時(shí)間為4s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度大。

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同步練習(xí)冊答案