2.如圖所示,虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,即Uab=Ubc,實線為一帶正電荷q的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點,據(jù)此可知( 。
A.三個等勢面中,a的電勢最高
B.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較Q點大
C.帶電質(zhì)點通過P點時的動能較Q點大2qUab
D.帶電質(zhì)點通過P點時的電勢能較Q點大2qUab

分析 由于質(zhì)點只受電場力作用,根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方,由于質(zhì)點帶正電,因此電場線方向也指向右下方;電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷;電場線和等勢線垂直,且等勢線密的地方電場線密,電場場強(qiáng)大.

解答 解:A、電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè),由于電荷帶正電,因此電場線指向右下方,沿電場線電勢降低,故c等勢線的電勢最高,a點的電勢最低,故A錯誤;
B、等勢面密的地方場強(qiáng)大,加速度大,故P點加速度比Q點大,B正確;
根據(jù)質(zhì)點受力情況可知,從P到Q過程中電場力做正功,電勢能降低,故P點的電勢能大于Q點的電勢能,故B錯誤;
C、從P到Q過程中電場力做正功W=qUca,電勢能降低,動能增大,故P點的動能小于Q點的動能,電勢能較Q點大2qUab,故C錯誤D正確;
故選:BD.

點評 解決這類帶電粒子在電場中運動的思路是:根據(jù)運動軌跡判斷出所受電場力方向,然后進(jìn)一步判斷電勢、電場、電勢能、動能等物理量的變化.

練習(xí)冊系列答案
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12.在下列幾幅圖中,洛侖茲力的方向判斷正確的是( 。
A.B.C.D.

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13.如圖,一個小球可以繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動,B點是圓周運動的最低點,懸線的長為L,現(xiàn)將球拉至A點,懸線剛好拉直,懸線與豎直方向的夾角為53°,給小球一個水平向右的初速度,結(jié)果小球剛好能到達(dá)C點,小球的質(zhì)量為m,重力加速速度為g,求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)小球的初速度大;
(2)小球在B點開始做圓周運動時繩的張力;
(3)小球運動到B點時繩繃緊過程損失的機(jī)械能及小球向右運動到的最高點C相對于B點的高度.

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10.靜止在粗糙的水平桌面上的物體,受到木棒的水平推力后仍保持靜止.
(1)物體的重力和桌面對它的支持力是一對平衡力.
(2)物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對作用力和反作用力.
(3)木棒對物體的推力和物體對木棒的推力是一對作用力和反作用力.

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17.“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌,進(jìn)入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ,由近月點Q成功落月,如圖所示.關(guān)于“嫦娥三號”,下列說法正確的是( 。
A.沿軌道I運動至P時,需加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ
B.沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道I運行的周期
C.沿軌道Ⅱ運行時,在P點的加速度小于在Q點的加速度
D.在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中,萬有引力對其做負(fù)功

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7.物理圖象能簡明、形象地反映某物理量隨另一物理量變化的規(guī)律,故圖象法在物理中有廣泛的應(yīng)用.如v-t圖象切線的斜率反映的是物體的加速度,所圍的“面積”反映的是物體運動的位移.如右圖所示,是一靜電場中電勢ϕ隨x的分布圖象.已知該靜電場的場強(qiáng)方向平行于x軸,圖中φ0和d為已知量.以下判斷正確的是( 。
A.在0<x<d區(qū)域,分布著沿x正方向的電場,電場強(qiáng)度逐漸減小
B.在-d<x<0區(qū)域,分布著沿x負(fù)方向的電場,電場強(qiáng)度恒定為$E=\frac{φ_0}6shc66n$
C.一個帶負(fù)電的粒子(電量為-q)從x=0位置出發(fā),初動能為$\frac{{{φ_0}q}}{2}$,只在x軸上運動,則其能達(dá)到x軸正方向最遠(yuǎn)位置為x=$\fracuzne8ti{2}$
D.一個帶負(fù)電的粒子(電量為-q,質(zhì)量為m)在電場中從x=0位置出發(fā),初動能為qφ0,在x軸上運動,此粒子運動的周期為T=$\sqrt{\frac{32m}{{q{φ_0}}}}d$

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14.如圖所示,重力大小為G的小姑娘從傾角為θ的滑梯上勻速滑下.則斜面對小姑娘的支持力N=Gcosθ,她受到的摩擦力f=Gsinθ.

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11.在方向水平的勻強(qiáng)電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點.把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行,然后無初速釋放.已知小球擺到最低點的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ(如圖).求:
(1)電場力的方向;
(2)小球經(jīng)過最低點時細(xì)線對小球的拉力.

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12.在測量金屬絲電阻率的試驗中,可供選用的器材如下:
待測金屬絲:Rx(阻值約4Ω,額定電壓約2V);
電壓表:V(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ);
電流表:A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω);
A2(量程3A,內(nèi)阻約0.05Ω);
電源:E1(電動勢3V,內(nèi)阻不計)
E2(電動勢12V,內(nèi)阻不計)
滑動變阻器:R1(最大阻值約20Ω)
滑動變阻器:R2(最大阻值約1kΩ)
螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān);導(dǎo)線.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為1.773±0.001mm.
(2)為使測量盡量精確,需要多組測量,電流表應(yīng)選A1、電源應(yīng)選E1滑變應(yīng)選R1(均填器材代號),在虛線框中(答題卡上)完成電路原理圖.

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