4.如圖所示,粗細(xì)均勻的金屬半圓環(huán)ABC,放在光滑絕緣的水平桌上,環(huán)上帶有均勻分布的正電荷,在過圓心O且垂直桌面的直線上P點(diǎn),場強(qiáng)大小為E,則下列說法正確的是( 。
A.P點(diǎn)場強(qiáng)E的方向豎直向上
B.在豎直線上從O到P的過程中,電勢(shì)可能先增大后減小
C.O點(diǎn)的場強(qiáng)不為零,電勢(shì)為零
D.將一正的點(diǎn)電荷沿線從O勻速移到P,電場力做功的功率可能是先增大后減小

分析 根據(jù)電場的疊加原理分析P點(diǎn)的場強(qiáng)方向.根據(jù)電場線的方向分析電勢(shì)的變化.根據(jù)電場力的變化,分析電場力功率的變化.

解答 解:A、若是一個(gè)粗細(xì)均勻的帶電金屬圓環(huán),根據(jù)電場的疊加原理和對(duì)稱性可知,P點(diǎn)場強(qiáng)E的方向豎直向上,則
半圓環(huán)ABC在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)不是豎直向上,故A錯(cuò)誤.
B、OP直線上電場方向豎直向上,根據(jù)順著電場線方向電勢(shì)逐漸降低,則從O到P的過程中,電勢(shì)逐漸減小.故B錯(cuò)誤.
C、根據(jù)對(duì)稱性和電場的疊加原理得知,O點(diǎn)的場強(qiáng)為零,O點(diǎn)的電勢(shì)高于無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì),則O點(diǎn)的電勢(shì)大于零,故C錯(cuò)誤.
D、從O到P電場線的分布情況不能確定,可能電場線先變密后變疏,場強(qiáng)先變大后變小,則正電荷所受的電場力先變大后變小,由P=Fv知,電場力做功的功率可能是先增大后減小.故D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)要知道OP線上各點(diǎn)的場強(qiáng)是圓環(huán)上各點(diǎn)的電荷產(chǎn)生的電場的疊加,分析時(shí)要抓住電場的對(duì)稱性,利用電場的疊加原理判斷.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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14.一位勤于思考的同學(xué),為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),一個(gè)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端與質(zhì)量為m1的物體A相連,下端與質(zhì)量為m2的物體B相連,開始時(shí) A、B在豎直方向上處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力使 A以大小為a的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)了時(shí)間t,此時(shí)B剛好離開地面(已知引力常數(shù)G,月球半徑為R,不計(jì)月球自轉(zhuǎn)).請(qǐng)你求出:
①月球的質(zhì)量;
②月球的第一宇宙速度多大?

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15.天文觀測到某行星有一顆衛(wèi)星以半徑為r的圓軌道環(huán)繞行星做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知萬有引力恒量為G,求:
(1)該行星的質(zhì)量M是多少?
(2)如果該行星的半徑是衛(wèi)星軌道半徑的$\frac{1}{10}$,則行星表面處的重力加速度g有多大?

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12.某同學(xué)以校門口為原點(diǎn),向東方向?yàn)檎较蚪⒆鴺?biāo),記錄了甲、乙兩位同學(xué)的位移-時(shí)間(x-t)圖線,如圖所示,下列說法中正確的是(  )(乙為拋物線)
A.在t1時(shí)刻,甲的瞬時(shí)速度為零,乙的速度不為零
B.在t2時(shí)刻,甲、乙速度可能相同
C.在t2時(shí)刻,甲、乙兩同學(xué)相遇
D.在t3時(shí)刻,乙的速度為零,加速度不為零

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19.下列說法正確的是(  )
A.在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此,光子散射后波長變長
B.考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)某一骸骨中碳14的含量為活著的生物含量的四分之一,已知碳14的半衰期為5730年,則確定該生物死亡距今11460年
C.按照波爾理論,氫原子核外電子從較小半徑躍遷到較大半徑軌道時(shí),電子的動(dòng)能減少,原子總能量增大
D.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子,湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子
E.機(jī)場、車站等地方進(jìn)行安檢工作時(shí),能輕而易舉地窺見箱內(nèi)物品,利用了γ射線較強(qiáng)的穿透能力

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3.如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平向右的拉力F作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面的最大靜摩擦力fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則( 。
A.0~tl時(shí)間內(nèi)物塊A的加速度逐漸增大
B.t2時(shí)刻物塊A的加速度最大
C.t3時(shí)刻物塊A的速度最大
D.t2~t4時(shí)間內(nèi)物塊A一直做減速運(yùn)動(dòng)

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10.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中的場強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系,說法正確的是( 。
A.任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,等于場強(qiáng)和兩點(diǎn)間距離的乘積
B.沿電場線方向,任何相同距離兩點(diǎn)間的電勢(shì)差必相等
C.電勢(shì)減小的方向一定是場強(qiáng)方向
D.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差越大的,其場強(qiáng)越小

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7.如圖所示,兩段材料相同、長度相等,但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中,總電壓為U,則下列說法正確的是(  )
A.通過橫截面積大的電流小,通過橫截面積小的電流大
B.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓小于粗導(dǎo)體兩端的電壓
C.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓等于粗導(dǎo)體兩端的電壓
D.細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度

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8.設(shè)地球的質(zhì)量為M,平均半徑為R,自轉(zhuǎn)角速度為ω,引力常量為G,則有關(guān)同步衛(wèi)星的說法正確的是(  )
A.同步衛(wèi)星的軌道與地球的赤道在同一平面內(nèi)
B.同步衛(wèi)星的離地高度為$h=\root{3}{\frac{GM}{{ω}^{2}}}$
C.同步衛(wèi)星的離地高度為$h=\root{3}{\frac{GM}{{ω}^{2}}}-R$
D.同步衛(wèi)星的角速度為ω,線速度大小為$\root{3}{\frac{GM}{{ω}^{2}}}$

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