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電勢能和電勢練習題

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電勢能和電勢練習題

4電勢能和電勢 【典型例題】 【例1】在靜電場中,下列說法中錯誤的是:( ) A、 電場強度為零的點,電勢也一定為零 B、 電場強度處處相等的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相等 C、 只在電場力作用下,正電荷一定從電勢高的地方向電勢低的地方移動 D、 沿著電場線方向電勢一定越來越低 【解析】電場強度和電勢是從不同的角度描述電場性質(zhì)的兩個物理量,前者從力的角度,后者從能量的角度,兩者之間沒有直接的對于關系。 在等量同種電荷形成的電場中,它們連線的中點電場強度為零,但電勢卻不為零;勻強電場的場強處處相等,而沿著電場線方向電勢卻在不斷降低;正電荷在電場中的移動方向還和它的初速度方向有關,如果初速度是逆著電場線方向的,那么它移動的開始階段從低電勢向高電勢。電場線的方向是電勢的降落的方向。綜上所述:A、B、C中的表述都是錯誤的。 【答案】A、B、C 【例2】如圖所示,a、b為豎直向上的電場線上的兩點,一帶電質(zhì)點在a由靜止釋放 ,沿電場線方向向上運動,到b點速度恰好為零,下列說法中正確的是:( ) A、帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的 B、a點電勢比b點的電勢高 C、帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小 D、a點的電場強度比b點的電場強度大 【解析】帶電質(zhì)點在a點,由靜止釋放向上運動,說明電場力向上,且應滿足Eaq>mg,而又靜止于b點,說明電場力仍向上,用Ebq=mg,選項A、D正確,因不知質(zhì)點的帶電性質(zhì),故無法確定a、b兩點的電勢高低,選項B錯誤,a到b的運動過程中,電場力和重力做功,由動能定理可知,W電+W重=0,因為W重為負值,故W電必為正值,而電場力做正功,電勢能減小,即b點的電勢能小于a點電勢能,選項C錯誤。 【例3】如圖所示,光滑絕緣細桿豎直放置,細桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點電荷Q,A、B是細桿上的兩點,點A與Q、點B與的連線與桿的夾角均為=37。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細桿上滑下,通過A 點時加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B點時的加速度和速度的大小。 【解析】求小球至B的加速度,從受力分析出發(fā),探求小球在A、B兩點的受力情況,從而確定加速度的關系。 在A處,小球受力如圖所示,由題意可知: K……⑴ 在B處,小球受力如圖所示,由題意可知: K……⑵ 由⑴、⑵得a=2g=20m/s2 小球從A到B受到的合力為變力,故不宜用牛頓定律和運動學公式求解,抓住A、B處在等勢面上由A到B電場力做功為零這個特點,用動能定理求解。 mghAB= 解得vB=5m/s 【基礎練習】 一、選擇題: 1、下列說法中正確的是:( ) A、電場強度和電勢都是矢量 B、電勢為零的地方,電場強度也一定為零 C、把電荷從電場中一點移至另一點電場力一定做功 D、把電荷從電場中一點移至另一點電場力有可能不做功 2、關于公式=可知:( ) A、電場中某點的電勢,與放在該點電荷具有的電勢能成正比 B、電場中某點的電勢,與放在該點電荷的電荷量成反比 C、電場中某點的電勢,與該點是否有電荷,電荷的正負及電荷量的大小無關 D、放入電場中某點的點電荷不同,電勢能也不同,但電勢能與電荷量的比值保持不變 3、如圖所示,A、B、C為電場中同一電場線上三點,設電荷在電場中只受電場力,則下列說法中正確的是:( ) A、若在C點無初速地釋放正電荷,則正電荷向B運動,電勢能減小 B、若在C點無初速地釋放正電荷,則正電荷向B運動,電勢能增加 C、若在C點無初速地釋放負電荷,則負電荷向A運動,電勢能增加 D、若在C點無初速地釋放負電荷,則負電荷向A運動,電勢能減小 4、下列說法中正確的是:( ) A、沿著電場線的方向場強一定越來越弱 B、沿著電場線的方向電勢一定越來越低 C、勻強電場中,各點的場強一定大小相等,方向相同 D、勻強電場中,各點的電勢一定相等 5、下列說法中,正確的是:( ) A、同一等勢面上的各點電勢相等,電場強度也相等 B、電場中的兩條電場線一定不會相交,但兩個電勢不等的等勢面有可能相交 C、在同一等勢面上移動電荷,電場力一定不做功 D、離孤立帶電導體越近的等勢面,其形狀越與導體表面相似;離孤立帶電導體越遠的等勢面,其形狀越接近于球面 6、如圖所示,在O點置一點電荷Q,以O為圓心作一圓?,F(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點,則電場力做功最多的過程是:(D ) A、移到B的過程 B、移到C的過程 C、移到D的過程 D、三個過程一樣多 二、填空題: 7、把兩個同種點電荷的距離增大一些,電場力做正功,電荷的電勢能 ;把兩個異種點電荷的距離增加一些,電場力做負功,電荷的電勢能 。 8、把電荷量q=1.010-5C的電荷從A點移到B點,電場力做功W=2.010-2J,則電荷的電勢能 ,若規(guī)定B點為零電勢,則電荷在A點的電勢能EPA為 ;A點的電勢= 。 9、電子在A點的電勢能EPA為-4ev,在B點的電勢能為4ev,則A點的電勢為 V,B點的電勢= V,若電子由A運動到B,A的動能改變量EKB-EKA= 。 三、計算題: 10、有一個電量q=-310-6C的點電荷,從某電場中的A點移動到B點,電荷克服電場力何做了610-4J的功,從B點移至C點,電場力對電荷做了910-4J的功,設B點為零電勢,求:A、C兩點的電勢和各為多少? 11、將帶電量為110-8C的正電荷,從無限遠處移到電場中的A點,要克服電場力做功110-6J,問: ⑴電荷的電勢能是增加還是減少?電荷在A點具有多少電勢能? ⑵A點的電勢是多少? ⑶若電場力可以把帶電量為210-8C的電荷從無限遠處移到電場中的A點,說明電荷帶正電還是帶負電?電場力做了多少功?(取無限遠處為電勢零點) 12、如圖所示,小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,懸掛小球的絲線與豎直方向成角時,小球恰好在勻強電場中靜止不動,絲線長度為l,現(xiàn)將小球拉回到懸線豎直的方向上來,則拉力至少做多少功? 【能力提升】 1、下列關系電勢高低的判斷,正確的是( ) A、正電荷從A點移到B點時,其電勢能增加,A點電勢一定較低 B、正電荷只在電場力作用下,從A點移到B點,A點電勢一定較高 C、負電荷從A點移到B點,外力做正功,A點電勢一定較高 D、負電荷從A點移到B點,電勢能增加,A點電勢能一定較低 2、如圖所示,a、b兩點電勢相同,電場強度也相同的是( ) A B C D 3、一帶電導體如圖所示,已知表面A點的電場強度是EA=100N/C,B點的場強EB=1N/C,一點電荷只在電場力的的下,第一次從A點到無限遠,每二次從B點到無限遠,兩次最初的加速度之比aA:aB= ,若初速為零,則末速度之比vA:vB= 。 4、如圖所示,傾角為300的直角三角形底邊長為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導軌,現(xiàn)在底邊中點處固定一正電荷Q,讓一個質(zhì)量為m的帶正電的點電荷q從斜面頂端滑下(不脫離斜面),已測得它滑到仍在斜面上的垂足D處速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,問該質(zhì)點滑到斜面底端C點時的速度和加速度各為多少。 答 案 【基礎練習】 1、D 2、CD 3、AD 4、BC 5、CD 6、D 7、正 減小 負 增加 8、減小2.010-2J 2.010-2J 2000V 9、4V -4V -8eV 10、-WAB=()q =200V =-300V 11、增加 EP=110-6J =100V 負電 W=210-6J 12、Eq=mg+cos WF+mgl(1-cos)=Eqlsin WF=mgl-mgl+mglcos WF=mgL() 【能力提升】 1、A 2、AD 3、100:1 1:1 4、電能從D到C電場力不做功,所以mgL= v/= 在D點 在C點ma/= 所以a/=g-a 1.關于電勢與電勢能的說法中正確的有( ) A.在電場中,電勢越高的地方,電荷在那一點具有的電勢能就越大 B.在電場中某一點,若放入的電荷電量越大,它所具有的電勢能越大 C.在正的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D.在負的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 2. 在電場中A點的電勢高于B點的電勢,則 ( ) A.把負電荷從A點移動到B點,電場力做負功 B.把負電荷從A點移動到B點,電場力做正功 C.把正電荷從A點移動到B點,電場力做負功 D.把正電荷從A點移動到B點,電場力做正功 3.如圖所示,正電荷在電場中沿某一條電場線從AB,此過程有可能是( ) A.電場力大小不斷變化 B.電場力大小保持不變 C.電荷克服電場力做功 D.電荷的電勢能不斷減小 4.在靜電場中,下列說法正確的是() A.電場強度為零的點,電勢一定為零 B.電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相同 C.只在電場力作用下,正電荷一定從高電勢的地方向低電勢的地方移動 D.沿著電場線方向,電勢一定越來越低 5.有一電場的電場線如圖所示,場中A、B兩點的場強和電勢分別用EA、EB和φA、φA表示,則 A.EA>EB、φA>φB B.EA>EB、φA<φB C.EA<EB、φA>φB D.EA<EB、φA<φB 6. 下列說法正確的是() A.正電荷在電場中的電勢能為正,負電荷在電場中的電勢能為負 B.電荷在電勢為正的點電勢能為正,電荷在電勢為負的點電勢能為負 C.電荷克服電場力做多少功,它的電勢能就等于多少 D.不管是否存在其他力對電荷做功,電場力對電荷做多少正功,電荷的電勢能就減少多少 7.在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是() A.電場強度大的地方電勢一定高 B.電勢為零的地方場強也一定為零 C.沿電場線方向電勢越來越低,場強越來越小 D.場強和電勢都跟電場中是否存在試探電荷無關 8.帶正電的小球只受電場力作用,則它在任意一段時間內(nèi)() A.一定沿著電場線由高電勢向低電勢方向運動 B.一定沿著電場線向電勢能減小的方向運動 C.不一定沿著電場線運動,但一定向低電勢方向運動 D.不一定沿著電標線運動,也不一定向電勢能減小的方向運動 a b E 9.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下。若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為 A.動能減小 B.電勢能增加 C.動能和電勢能之和減小 D.重力勢能和電勢能之和增加 10.如圖所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是() A.電勢,場強 B.電勢,場強 C.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少 D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點,電荷具有電勢能 11.如圖所示,a、b、c、d為某電場中的四個等勢面,一帶正電的粒子飛入電場后,只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動,由此可知,這四個等勢面的電勢由高到低的排列順序是_________,帶電粒子經(jīng)M和N點時,在______點具有較大的電勢能. 答案: 選擇: 1、CD 2、AD 3、ABD 4.D 5.D 6.D 7.D 8.D 9、C 10.BC 填空: 11. ,N, 1.4《電勢能和電勢》測試 1.在電場中(  ) A.某點的電場強度大,該點的電勢一定高 B.某點的電勢高,檢驗電荷在該點的電勢能一定大 C.某點的場強為零,檢驗電荷在該點的電勢能一定為零 D.某點的電勢為零,檢驗電荷在該點的電勢能一定為零 解析:選D.場強大處電勢不一定高,A錯;由Ep=qφ知:正電荷在電勢高處電勢能大,負電荷在電勢低處電勢能大,在電勢為0處電勢能為0,故B、C錯,D對. 2.如圖1-4-6所示,Q是帶正電的點電荷,P1和P2為其電場中的兩點.若E1、E2分別為P1、P2兩點的電場強度的大小,φ1、φ2分別為P1、P2兩點的電勢,則(  ) 圖1-4-6 A.E1>E2,φ1>φ2    B.E1>E2,φ1<φ2 C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2 解析:選A.由E=知E1>E2,由電場線方向P1指向P2知,φ1>φ2,故A對. 3.(2011年天津紅橋區(qū)高二檢測)如圖1-4-7所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是(  ) 圖1-4-7 A.電勢φA>φB,場強EA>EB B.電勢φA>φB,場強EA<EB C.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少 D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點,電荷具有的電勢能EpA>EpB 解析:選BC.順著電場線電勢逐漸降低,即φA>φB,由電場線疏密可知,EA<EB,故A錯、B對.由電場力做功與電勢能變化的關系可知,+q從A移到B,電場力做正功,電勢能減少,C對,負電荷從A移到B,電場力做負功,電勢能增加,EpA<EpB,故D錯. 4.在如圖1-4-8所示的負點電荷產(chǎn)生的電場中,一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D、E(在以O為圓心的圓周上),則下列情況正確的是(  ) 圖1-4-8 A.從A到B電場力做功最大 B.從A到E電場力做功最大 C.電場力做功一樣多 D.A點比D點電勢高 解析:選C.B、C、D、E在同一等勢面上,所以檢驗電荷在這四點時的電勢能相等,由WAB=EpA-EpB可知,C正確;在-Q的電場中,D點離源電荷遠,所以D點的電勢比A點高,故D錯. 5.如圖1-4-9所示,在電場強度為E=104 N/C、方向水平向右的勻強電場中,用一根長L=1 m的絕緣細桿(質(zhì)量不計)固定一個質(zhì)量為m=0.2 kg、電荷量為q=510-6 C、帶正電的小球.細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放,在小球運動到最低點B的過程中,電場力對小球做功多少?小球電勢能如何變化? 圖1-4-9 解析:電場力做功與路徑無關.在小球由A運動到最低點B的過程中,電場力對小球做的正功為W=qEL=510-61041 J=0.05 J.電場力對小球做正功,小球電勢能減少,減少的電勢能為0.05 J. 答案:見解析 一、選擇題 1.兩帶電小球,電荷量分別為+q和-q,固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端,置于電場強度為E的勻強電場中.桿與場強方向平行,其位置如圖1-4-10所示.若此桿繞過O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180,則在此轉(zhuǎn)動過程中電場力做的功為(  ) 圖1-4-10 A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl 解析:選C.電場力對兩小球均做正功,大小與路徑無關,對每個小球做功為qEl,共為2qEl.故C正確. 2. (2011年吉安高二檢測)如圖1-4-11所示,在O點的點電荷+Q形成的電場中,試探電荷+q由A點移到B點電場力做功為W1,以OA為半徑畫弧交OB于C,再把試探電荷由A點移到C點電場力做功為W2,則C點移到B點電場力做功為W3,則三者關系為(  ) 圖1-4-11 A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0 C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0 解析:選C.因A、C兩點處于同一等勢面上,所以W1=W3>0,W2=0.所以C正確. 3.(2011年聊城高二檢測)下列關于電勢高低的判斷,正確的是(  ) A.負電荷從P點移到M點,電勢能增加,P點電勢一定較低 B.負電荷從P點移到M點,電勢能增加,M點電勢一定較低 C.正電荷從P點移到M點,電勢能增加,P點電勢一定較低 D.正電荷從P點移到M點,電勢能增加,M點電勢一定較低 解析:選BC.負電荷從P點移到M點,電勢能增加,電場力做負功,電場力方向由M點到P點,電場線方向由P到M,故M點電勢較低,所以A錯B對.同理可得C對D錯. 4.如圖1-4-12所示,在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q,在x軸上C點有點電荷-Q且CO=OD,∠ADO=60.下列判斷正確的是(  ) 圖1-4-12 A.O點電場強度為零 B.D點電場強度為零 C.若將點電荷+q從O移向C,電勢能增大 D.若將點電荷-q從O移向C,電勢能增大 解析:選BD.根據(jù)對稱性和疊加原理,O點有三個場強矢量,其中A、B兩點的電荷在O點的場強矢量等大反向,矢量和為零,即O點的電場強度等于C點電荷在該處的場強;D點有三個場強矢量,方向分布互為120,故合場強為零.選項A錯,B對. 由于D點場強為零,作為分界點,D的左邊場強方向向左,右邊方向向右.則將點電荷+q從O移向C的過程中,靜電力的方向跟移動方向相同,靜電力做正功,電勢能減??;將點電荷-q從O移向C的過程中,靜電力的方向跟移動方向相反,靜電力做負功,電勢能增加.選項C錯,D對. 5.(2010年高考上海卷)三個點電荷電場的電場線分布如圖1-4-13所示,圖中a、b兩點處的場強大小分別為Ea、Eb,電勢分別為φa、φb則(  ) 圖1-4-13 A.Ea>Eb,φa>φb B.Ea<Eb,φa<φb C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea<Eb,φa>φb 解析:選C.由圖可以看出a處電場線更密,所以Ea>Eb,根據(jù)對稱性,a處的電勢應與右側(cè)負電荷附近對稱點的電勢相等,再根據(jù)沿電場線方向電勢降低可以判定φb>φa,故C項正確. 6.(2010年高考天津理綜卷)在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,則(  ) A.b點的電場強度一定比a點大 B.電場線方向一定從b指向a C.b點的電勢一定比a點高 D.該電荷的動能一定減小 解析:選C.電場力做負功,該電荷電勢能增加.正電荷在電勢高處電勢能較大,C正確.電場力做負功同時電荷可能還受其他力作用,總功不一定為負.由動能定理可知,動能不一定減小,D錯.電勢高低與場強大小無必然聯(lián)系,A錯.b點電勢高于a點,但a、b可能不在同一條電場線上,B錯. 7.如圖1-4-14所示,在一個粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后,兩個物塊向相反方向運動,并最終停止.在物塊的運動過程中,下列表述正確的是(  ) 圖1-4-14 A.兩個物塊的電勢能逐漸減少 B.物塊受到的庫侖力不做功 C.兩個物塊的機械能守恒 D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力 解析:選A.兩物塊之間的庫侖力對兩物塊均做正功,電勢能減少,A對,B錯;兩物塊的重力勢能不變,動能先增后減,故機械能不守恒,C錯;物塊先加速后減速,故庫侖力先大于摩擦力,但隨著距離的增大,庫侖力逐漸減小,故后階段摩擦力大于庫侖力,D錯. 8.(2009年高考廣東卷)如圖1-4-15,一帶負電的粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右邊.不計重力,下列表述正確的是(  ) 圖1-4-15 A.粒子在M點的速率最大 B.粒子所受電場力沿電場線方向 C.粒子在電場中的加速度不變 D.粒子在電場中的電勢能始終在增加 解析:選C.由圖知該電場為勻強電場,因此帶電粒子受到的電場力方向恒定,大小不變,因此C正確.由電荷運動軌跡與受力關系可判定電荷受力向左,B錯,因此由N到M電場力對粒子做 負功,其速度應減小,A錯,電勢能在前段與后段不一樣,D錯. 9.(2009年高考上海卷)位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖1-4-16所示,圖中實線表示等勢線,則(  ) 圖1-4-16 A.a(chǎn)點和b點的電場強度相同 B.正電荷從c點移到d點,電場力做正功 C.負電荷從a點移到c點,電場力做正功 D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大 解析:選CD.a點和b點所在處的等勢線疏密程度不同,故兩處的場強不同,方向也不同,A錯;從c點到d點電勢升高,正電荷的電勢能增大,電場力做負功,B錯;從a點到c點、電勢升高,負電荷的電勢能減小,電場力做正功,C對;從e點沿虛線到f點,電勢先減小后增大,則正電荷的電勢能先減小后增大,D對. 二、計算題 10.將帶電荷量為110-8 C的電荷,從無限遠處移到電場中的A點,要克服靜電力做功110-6 J,問: (1)電荷的電勢能是增加還是減少?電荷在A點具有多少電勢能? (2)A點的電勢是多少? (3)若靜電力可以把帶電荷量為210-8 C的電荷從無限遠處移到電場中的A點,說明電荷帶正電還是帶負電?靜電力做了多少功?(取無限遠處為電勢零點) 解析:(1)靜電力做負功,電荷的電勢能增加,因無限遠處電勢能為零,電荷在A點具有的電勢能為110-6 J. (2)A點的電勢為:φA== V=100 V. (3)因靜電力做正功,說明電荷受力方向與運動方向相同,說明電荷帶負電,靜電力做功為: W2=2W1=2-6 J. 答案:(1)增加 110-6 J (2)100 V (3)帶負電 210-6 J 11.如圖1-4-17所示,光滑絕緣桿豎直放置,它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點,質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的有孔小球從桿上的A點無初速度下滑,已知q?Q,AB=h,小球滑到B點時速度大小為,則小球從A運動到B的過程中,電場力做多少功?若取A點電勢為零,C點電勢是多大? 圖1-4-17 解析:由動能定理得:mgh+W電=mv2 解得:W電=mgh φC=φB==. 答案:mgh  12.如圖1-4-18所示,一質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小物體,可以在水平軌道Ox上運動,O端有一與軌道垂直的固定墻.軌道處于勻強電場中,場強大小為E,方向沿Ox軸正方向,小物體以速度v0從x0點沿Ox軌道運動,運動時受到大小不變的摩擦力Ff作用,且Ff<qE.設小物體與墻圖碰撞時不損失機械能,且電荷量保持不變,求它在停止運動前所通過的總路程. 1-4-18 解析:電場力做功與路徑無關,滑動摩擦力始終做負功,由于Ff<qE,小物體最終停留在O端.由動能定理得: qEx0-Ffs=0-mv, s=. 答案:教學資源網(wǎng) www.jb1000.com 1.4 電勢能和電勢 選擇題 1.在靜電場中有A、B兩點,關于這兩點的場強和電勢的關系,下列說法正確的是( ) A.若場強相等,則電勢一定相等 B.若電勢相等,則場強一定相等 C.電勢高處場強一定大 D.場強大處,電勢反而可能低 2.關于電勢與電勢能的說法中正確的有( ) A.在電場中,電勢越高的地方,電荷在那一點具有的電勢能就越大 B.在電場中某一點,若放入的電荷電量越大,它所具有的電勢能越大 C.在正的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D.在負的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 3.如圖所示,正電荷在電場中沿某一條電場線從AB,此過程有可能是( ) A.電場力大小不斷變化 B.電場力大小保持不變 C.電荷克服電場力做功 D.電荷的電勢能不斷減小 4.在靜電場中,下列說法正確的是() A.電場強度為零的點,電勢一定為零 B.電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相同 C.只在電場力作用下,正電荷一定從高電勢的地方向低電勢的地方移動 D.沿著電場線方向,電勢一定越來越低 5.關于電勢差和電場力做功的說法中,正確的是() A.電勢差是關量,電場力做的功是標量 B.在兩點間移動電荷,電場力不做功,則兩點間的電勢差為零 C.在兩點間被移動的電荷的電荷量越少,則兩點間的電勢差越大 D.在兩點間移動電荷時,電場力做正功,則兩點間的電勢差大于零 6.有一電場的電場線如圖所示,場中A、B兩點的場強和電勢分別用EA、EB和φA、φA表示,則 A.EA>EB、φA>φA B.EA>EB、φA<φA C.EA<EB、φA>φA D.EA<EB、φA<φA 7.下列說法正確的是() A.正電行在電場中的電勢能為正,負電行在電場中的電勢能為負 B.電荷在電勢為正的點電勢能為正,電荷在電勢為負的點電勢能為負 C.電荷克服電場力做多少功,它的電勢能就等于多少 D.不管是否存在其他力對電荷做功,電場力對電荷做多少正功,電荷的電勢能就減少多少 8.在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是() A.電場強度大的地方電勢一定高 B.電勢為零的地方場強也一定為零 C.沿電場線方向電勢越來越低,場強越來越小 D.場強和電勢都跟電場中是否存在試探電荷無關 9.帶正電的小球只受電場力作用,則它在任意一段時間內(nèi)() A.一定沿著電場線由高電勢向低電勢方向運動 B.一定沿著電場線向電勢能減小的方向運動 C.不一定沿著電場線運動,但一定向低電勢方向運動 D.不一定沿著電標線運動,也不一定向電勢能減小的方向運動 10.對UAB=1V的理解,正確的是() A.從A到B移動qC的電荷,電場力做功1J B.從A到B移動1C的正電荷,電場力做功1J C.從A到B移動1C的負電荷,克服電場力做功1J D.從A到B移動1C的負電荷,外力做功1J 11.如圖所示,a、b、c是某電場中一條電場線上的三個點,電場方向由a指向c,b恰在a、c的正中間,a、b、c三點的電勢和場強分別用、、和、、表示,則下列關系正確的是() A. B. C. D. 12.如圖所示,A、B為兩等量異種點電荷,A帶正電,B帶負電,在AB的連線上有a、b、c三點,b為連線的中點,ab=bc,則( ) A.a(chǎn)點與c點的電場強度相同 B.a(chǎn)點與c點的電勢相同 C.a(chǎn)、b間的電勢差與b、c間的電勢差相等 D.點電荷q沿A、B連線的中垂線移動,電場力不做功 13.如圖所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是( ) A.電勢,場強 B.電勢,場強 C.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少 D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點,電荷具有電勢能 答案: 1、D 2、CD 3、ABD 4.D 5.B 6.D 7.D 8.D 9.D 10.BC 11.A 12.ACD 13.BC 填空題 1.如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢線,相鄰兩等勢線間的電勢差相等,一正的點電荷經(jīng)過等勢線時,具有動能20J,運動到等勢線時動能為零,令,則當該電荷的電勢能為4J時,動能為______J 2.如圖所示,帶電導體表面A點附近場強,B點附近場強,現(xiàn)將一個帶與導體同種電荷的點電荷分別放在A、B兩處,并從靜止開始釋放,則點電荷在A、B兩處加速度大小之比為________,點電荷分別所能獲得的最大速率之比為________.若將該點電荷由A移到B,電場力做功為_________。 3.如圖所示,a、b、c、d為某電場中的四個等勢面,一帶正電的粒子飛入電場后,只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動,由此可知,這四個等勢面的電勢由高到低的排列順序是_________,帶電粒子經(jīng)M和N點時,在______點具有較大的電勢能. 4.如圖所示,A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點,已知A、B、C三點的電勢分別為他V,V,V,求D點的電勢=_____________. 答案: 1.6 2.100:1,1:1,0. 3.,N, 4.9V. 計算題 1.一個帶負電的粒子,q=-2.010-9C,在靜電場中的a點運動到b點,在這過程中,除電場力外,其他力做功為6.010-5J,粒子的動能增加了8.010-5J,求a、b兩點間的電勢差Uab. 2.固定不動的正點電荷A,帶電量為Q=1.010-6C,點電荷B從距A無窮遠的電勢為零處移到距A為3m、電勢為3000V的P點,電場力做功-1.810-3J,求(1)電荷B的電荷量.(2)電荷B在P點處所受的電場力大小.(3)若在P處自由釋放電荷B,它能獲得的最大動能是多少? 答案: 1.-1.0104V 2.(1)610-7C,(2)610-4N,(3)1.810-3J. 電勢能和電勢 1.如圖所示為點電荷a、b所形成的電場線分布,以下說法正確的是( ) A.a(chǎn)、b為異種電荷 B.a(chǎn)、b為同種電荷 C.A點場強大于B點場強 D.A點電勢高于B點電勢 AD  2.一帶電粒子沿著右圖中曲線JK穿過一勻強電場,a、b、c、d為該電場的電勢面,其中φa<φb<φc<φd,若不計粒子受的重力,可以確定(  ) A.該粒子帶正電 B.該粒子帶負電 C.從J到K粒子的電勢能增加 D.粒子從J到K運動過程中的動能與電勢能之和不變 BD 3.如右圖所示,固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點,已知<.下列敘述正確的是(  ) A.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點,則靜電力對該電荷做功,電勢能減少 B.若把一正的點電荷從M點沿直線移到N點,則該電荷克服靜電力做功,電勢能增加 C.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點,則靜電力對該電荷做功,電勢能減少 D.若把一負的點電荷從M點沿直線移到N點,再從N點沿不同路徑移回到M點,則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對該電荷所做的功,電勢能不變 AD 4.關于等勢面的說法,正確的是(  ) A.電荷在等勢面上移動時,由于不受電場力作用,所以說電場力不做功 B.在同一個等勢面上各點的場強大小相等 C.兩個不等電勢的等勢面可能相交 D.若相鄰兩等勢面的電勢差相等,則等勢面的疏密程度能反映場強的大小 D 5.三個點電荷電場的電場線分布如圖所示,圖中a、b兩點處的場強大小分別為Ea、Eb,電勢分別為φa、φb,則(  ) A.Ea>Eb,φa>φb   B.Ea<Eb,φa<φb C.Ea>Eb,φa<φb D.Ea<Eb,φa>φb C 6.在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,則(  ) A.b點的電場強度一定比a點大 B.電場線方向一定從b指向a C.b點的電勢一定比a點高 D.該電荷的動能一定減小 C 7.在電場中(  ) A.某點的電場強度大,該點的電勢一定高 B.某點的電勢高,檢驗電荷在該點的電勢能一定大 C.某點的場強為零,檢驗電荷在該點的電勢能一定為零 D.某點的電勢為零,檢驗電荷在該點的電勢能一定為零 D 8.如圖1-4-6所示,Q是帶正電的點電荷,P1和P2為其電場中的兩點.若E1、E2分別為P1、P2兩點的電場強度的大小,φ1、φ2分別為P1、P2兩點的電勢,則(  ) A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2 C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2 A 9.如圖1-4-7所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是(  ) A.電勢φA>φB,場強EA>EB B.電勢φA>φB,場強EA<EB C.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少 D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點,電荷具有的電勢能EpA>EPb D 10.在如圖1-4-8所示的負點電荷產(chǎn)生的電場中,一檢驗電荷從A點分別移到B、C、D、E(在以O為圓心的圓周上),則下列情況正確的是(  ) A.從A到B電場力做功最大 B.從A到E電場力做功最大 C.電場力做功一樣多 D.A點比D點電勢高 D 11.兩帶電小球,電荷量分別為+q和-q,固定在一長度為l的絕緣細桿的兩端,置于電場強度為E的勻強電場中.桿與場強方向平行,其位置如圖1-4-10所示.若此桿繞過O點垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過180,則在此轉(zhuǎn)動過程中電場力做的功為(  ) A.0 B.qEl C.2qEl D.πqEl C 12. 如圖1-4-11所示,在O點的點電荷+Q形成的電場中,試探電荷+q由A點移到B點電場力做功為W1,以OA為半徑畫弧交OB于C,再把試探電荷由A點移到C點電場力做功為W2,則C點移到B點電場力做功為W3,則三者關系為(  ) A.W1=W2=W3<0 B.W1>W2=W3>0 C.W1=W3>W2=0 D.W3>W1=W2=0 C 13.下列關于電勢高低的判斷,正確的是(  ) A.負電荷從P點移到M點,電勢能增加,P點電勢一定較低 B.負電荷從P點移到M點,電勢能增加,M點電勢一定較低 C.正電荷從P點移到M點,電勢能增加,P點電勢一定較低 D.正電荷從P點移到M點,電勢能增加,M點電勢一定較低 BC 14.如圖所示,在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q,在x軸上C點有點電荷-Q且CO=OD,∠ADO=60.下列判斷正確的是(  ) A.O點電場強度為零 B.D點電場強度為零 C.若將點電荷+q從O移向C,電勢能增大 D.若將點電荷-q從O移向C,電勢能增大 BD 15.在靜電場中,將一正電荷從a點移到b點,電場力做了負功,則(  ) A.b點的電場強度一定比a點大 B.電場線方向一定從b指向a C.b點的電勢一定比a點高 D.該電荷的動能一定減小 C 16.如圖所示,在一個粗糙水平面上,彼此靠近地放置兩個帶同種電荷的小物塊.由靜止釋放后,兩個物塊向相反方向運動,并最終停止.在物塊的運動過程中,下列表述正確的是(  ) A.兩個物塊的電勢能逐漸減少 B.物塊受到的庫侖力不做功 C.兩個物塊的機械能守恒 D.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力 A 17.下列關于電勢高低的判斷,正確的是(  ) A.負電荷從A移到B時,外力做正功,A點的電勢一定較高 B.負電荷從A移到B時,電勢能增加,A點的電勢一定較低 C.正電荷從A移到B時,電勢能增加,A點的電勢一定較低 D.正電荷只在電場力作用下從靜止開始,由A移到B,A點的電勢一定較高 CD 18.如圖1-4-15,一帶負電的粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右邊.不計重力,下列表述正確的是(  ) A.粒子在M點的速率最大 B.粒子所受電場力沿電場線方向 C.粒子在電場中的加速度不變 D.粒子在電場中的電勢能始終在增加 C 19.位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖1-4-16所示,圖中實線表示等勢線,則(  ) A.a(chǎn)點和b點的電場強度相同 B.正電荷從c點移到d點,電場力做正功 C.負電荷從a點移到c點,電場力做正功 D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大 CD 20.如右圖所示,帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置,M、N為板間同一電場線上的兩點,一帶電粒子(不計重力)以速度vM經(jīng)過M點在電場線上向下運動,且未與下板接觸,一段時間后,粒子以速度vN折回N點,則(  ) A.粒子受電場力的方向一定由M指向N B.粒子在M點的速度一定比在N點的大 C.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大 D.電場中M點的電勢一定高于N點的電勢 B 21.如右圖所示,P、Q是等量的正點電荷,O是它們連線的中點,A、B是中垂線上的兩點,OA<OB,用EA、EB和φA、φB分別表示A、B兩點的電場強度和電勢,則(  ) A.EA一定大于EB,φA一定大于φB B.EA不一定大于EB,φA一定大于φB C.EA一定大于EB,φA不一定大于φB D.EA不一定大于EB,φA不一定大于φB B 22.如右圖所示,光滑絕緣細桿AB,水平放置于被固定的帶負電荷的小球的正上方,小球的電荷量為Q,可視為點電荷.a(chǎn)、b是水平細桿上的兩點,且在以帶負電小球為圓心的同一豎直圓周上.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)(可視為質(zhì)點)套在細桿上,由a點靜止釋放,在小圓環(huán)由a點運動到b點的過程中,下列說法中正確的是(  ) A.小圓環(huán)所受庫侖力的大小先增大后減小 B.小圓環(huán)的加速度先增大后減小 C.小圓環(huán)的動能先增加后減少 D.小圓環(huán)與負電荷組成的系統(tǒng)電勢能先增加后減少 AC 23.某靜電場的電場線分布如圖1-4-12所示,圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ,電勢分別為φP和φQ,則(  ) A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ A 24.原來靜止的點電荷在只受靜電力作用時(  ) A.一定從場強大的地方向場強小的地方運動 B.一定從電勢高的地方向電勢低的地方運動 C.一定從電勢能大的地方向電勢能小的地方運動 D.靜電力一定做正功 B 25.在點電荷Q形成的電場中有一點A,當一個-q的試探電荷從電場的無限遠處被移到A點時,電場力做的功為W,則試探電荷在A點的電勢能及電場中A點的電勢分別為(  ) A.EA=-W,φA= B.EA=W,φA=- C.EA=W,φA= D.EA=-W,φA=- A 26.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下.若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為(  ) A.動能減小 B.電勢能增加 C.動能和電勢能之和減少 D.重力勢能和電勢能之和增加 C 11.一勻強電場,場強方向是水平的(如右圖所示).一個質(zhì)量為m的帶正電的小球,從O點出發(fā),初速度的大小為v0,在靜電力與重力的作用下,恰能沿與場強的反方向成θ角的直線運動.求小球運動到最高點時其電勢能與在O點的電勢能之差. 解析: 設小球的電荷量為q,因小球做直線運動,則它受到的靜電力Eq和重力mg的合力必沿初速度方向,如右圖有mg=Eqtan θ 由此可知,小球做勻減速直線運動的加速度大小為 a=== 設從O點到最高點的路程為s,有v02=2as 運動的水平距離為l=scos θ 由上面可得靜電力做功W=-Eql=-mv02cos2 θ 電勢能之差ΔEp=-W=mv02cos2 θ 12.如右圖所示,在場強E=104 N/C的水平勻強電場中,有一根長l=15 cm的細線,一端固定在O點,另一端系一個質(zhì)量m=3 g、電荷量q=210-6 C的帶正電小球,當細線處于水平位置時,小球從靜止開始釋放,g取10 m/s2.求: (1)小球到達最低點B的過程中重力勢能、電勢能分別變化了多少? (2)若取A點電勢為零,小球在B點的電勢能、電勢分別為多大? (3)小球到B點時速度為多大?繩子張力為多大? 解析: (1)ΔEp=-mgl=-4.510-3 J ΔEp電=Eql=310-3 J (2)Ep=310-3 J Ep=φBq φB= V=1.5103 V (3)A→B由動能定理得: mgl-Eql=mvB2 所以vB=1 m/s 在B點對小球 FT-mg= FT=510-2 N 一、選擇題 1.在靜電場中有A、B兩點,關于這兩點的場強和電勢的關系,下列說法正確的是( ) A.若場強相等,則電勢一定相等 B.若電勢相等,則場強一定相等 C.電勢高處場強一定大 D.場強大處,電勢反而可能低 2.關于電勢與電勢能的說法中正確的有( ) A.在電場中,電勢越高的地方,電荷在那一點具有的電勢能就越大 B.在電場中某一點,若放入的電荷電量越大,它所具有的電勢能越大 C.在正的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定大于負電荷所具有的電勢能 D.在負的點電荷電場中的任一點,正電荷所具有的電勢能一定小于負電荷所具有的電勢能 3.如圖所示,正電荷在電場中沿某一條電場線從AB,此過程有可能是( ) A.電場力大小不斷變化 B.電場力大小保持不變 C.電荷克服電場力做功 D.電荷的電勢能不斷減小 4.在靜電場中,下列說法正確的是() A.電場強度為零的點,電勢一定為零 B.電場強度處處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相同 C.只在電場力作用下,正電荷一定從高電勢的地方向低電勢的地方移動 D.沿著電場線方向,電勢一定越來越低 5.關于電勢差和電場力做功的說法中,正確的是() A.電勢差是關量,電場力做的功是標量 B.在兩點間移動電荷,電場力不做功,則兩點間的電勢差為零 C.在兩點間被移動的電荷的電荷量越少,則兩點間的電勢差越大 D.在兩點間移動電荷時,電場力做正功,則兩點間的電勢差大于零 6.有一電場的電場線如圖所示,場中A、B兩點的場強和電勢分別用EA、EB和φA、φA表示,則 A.EA>EB、φA>φA B.EA>EB、φA<φA C.EA<EB、φA>φA D.EA<EB、φA<φA 7.下列說法正確的是() A.正電行在電場中的電勢能為正,負電行在電場中的電勢能為負 B.電荷在電勢為正的點電勢能為正,電荷在電勢為負的點電勢能為負 C.電荷克服電場力做多少功,它的電勢能就等于多少 D.不管是否存在其他力對電荷做功,電場力對電荷做多少正功,電荷的電勢能就減少多少 8.在靜電場中,關于場強和電勢的說法正確的是() A.電場強度大的地方電勢一定高 B.電勢為零的地方場強也一定為零 C.沿電場線方向電勢越來越低,場強越來越小 D.場強和電勢都跟電場中是否存在試探電荷無關 9.帶正電的小球只受電場力作用,則它在任意一段時間內(nèi)() A.一定沿著電場線由高電勢向低電勢方向運動 B.一定沿著電場線向電勢能減小的方向運動 C.不一定沿著電場線運動,但一定向低電勢方向運動 D.不一定沿著電標線運動,也不一定向電勢能減小的方向運動 10.對UAB=1V的理解,正確的是() A.從A到B移動qC的電荷,電場力做功1J B.從A到B移動1C的正電荷,電場力做功1J C.從A到B移動1C的負電荷,克服電場力做功1J D.從A到B移動1C的負電荷,外力做功1J 11.如圖所示,a、b、c是某電場中一條電場線上的三個點,電場方向由a指向c,b恰在a、c的正中間,a、b、c三點的電勢和場強分別用、、和、、表示,則下列關系正確的是() A. B. C. D. 12.如圖所示,A、B為兩等量異種點電荷,A帶正電,B帶負電,在AB的連線上有a、b、c三點,b為連線的中點,ab=bc,則() A.a(chǎn)點與c點的電場強度相同 B.a(chǎn)點與c點的電勢相同 C.a(chǎn)、b間的電勢差與b、c間的電勢差相等 D.點電荷q沿A、B連線的中垂線移動,電場力不做功 13.如圖所示的電場中有A、B兩點,下列判斷正確的是() A.電勢,場強 B.電勢,場強 C.將電荷量為q的正電荷從A點移到B點,電場力做正功,電勢能減少 D.將電荷量為q的負電荷分別放在A、B兩點,電荷具有電勢能 二、填空題 14.如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢線,相鄰兩等勢線間的電勢差相等,一正的點電荷經(jīng)過等勢線時,具有動能20J,運動到等勢線時動能為零,令,則當該電荷的電勢能為4J時,動能為______J. 15.如圖所示,帶電導體表面A點附近場強,B點附近場強,現(xiàn)將一個帶與導體同種電荷的點電荷分別放在A、B兩處,并從靜止開始釋放,則點電荷在A、B兩處加速度大小之比為________,點電荷分別所能獲得的最大速率之比為________.若將該點電荷由A移到B,電場力做功為_________。 16.如圖所示,a、b、c、d為某電場中的四個等勢面,一帶正電的粒子飛入電場后,只在電場力作用下沿M點到N點的虛線運動,由此可知,這四個等勢面的電勢由高到低的排列順序是_________,帶電粒子經(jīng)M和N點時,在______點具有較大的電勢能. 17.如圖所示,A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點,已知A、B、C三點的電勢分別為他V,V,V,求D點的電勢=_____________. 三、計算題 18.一個帶負電的粒子,q=-2.010-9C,在靜電場中的a點運動到b點,在這過程中,除電場力外,其他力做功為6.010-5J,粒子的動能增加了8.010-5J,求a、b兩點間的電勢差Uab. 19.固定不動的正點電荷A,帶電量為Q=1.010-6C,點電荷B從距A無窮遠的電勢為零處移到距A為3m、電勢為3000V的P點,電場力做功-1.810-3J,求(1)電荷B的電荷量.(2)電荷B在P點處所受的電場力大小.(3)若在P處自由釋放電荷B,它能獲得的最大動能是多少? 答案: 選擇: 1、D 2、CD 3、ABD 4.D 5.B 6.D 7.D 8.D 9.D 10.BC 11.A 12.ACD 13.BC 填空: 1.6 2.100:1,1:1,0. 3.,N, 4.9V. 計算: 1.-1.0104V 2.(1)610-7C,(2)610-4N,(3)1.810-3J. 【例1】在靜電場中,下列說法中錯誤的是:( ) A、 電場強度為零的點,電勢也一定為零 B、 電場強度處處相等的區(qū)域內(nèi),電勢也一定處處相等 C、 只在電場力作用下,正電荷一定從電勢高的地方向電勢低的地方移動 D、 沿著電場線方向電勢一定越來越低 【解析】電場強度和電勢是從不同的角度描述電場性質(zhì)的兩個物理量,前者從力的角度,后者從能量的角度,兩者之間沒有直接的對于關系。 在等量同種電荷形成的電場中,它們連線的中點電場強度為零,但電勢卻不為零;勻強電場的場強處處相等,而沿著電場線方向電勢卻在不斷降低;正電荷在電場中的移動方向還和它的初速度方向有關,如果初速度是逆著電場線方向的,那么它移動的開始階段從低電勢向高電勢。電場線的方向是電勢的降落的方向。綜上所述:A、B、C中的表述都是錯誤的?!敬鸢浮緼、B、C 【例2】如圖所示,a、b為豎直向上的電場線上的兩點,一帶電質(zhì)點在a由靜止釋放 ,沿電場線方向向上運動,到b點速度恰好為零,下列說法中正確的是:( ) A、帶電質(zhì)點在a、b兩點所受的電場力都是豎直向上的 B、a點電勢比b點的電勢高 C、帶電質(zhì)點在a點的電勢能比在b點的電勢能小 D、a點的電場強度比b點的電場強度大 【解析】帶電質(zhì)點在a點,由靜止釋放向上運動,說明電場力向上,且應滿足Eaq>mg,而又靜止于b點,說明電場力仍向上,用Ebq=mg,選項A、D正確,因不知質(zhì)點的帶電性質(zhì),故無法確定a、b兩點的電勢高低,選項B錯誤,a到b的運動過程中,電場力和重力做功,由動能定理可知

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