13.如圖所示,電場中電勢分別為2V、4V、6V的三個等勢面用三條平行且等間距的虛線表示.一個不計重力帶負電的粒子P在電場中運動的軌跡用實線表示,A、B、C是軌跡上的三點,下列說法中正確的是( 。
A.粒子P一定是依次沿A、B、C運動
B.粒子P在三點所受電場力的大小相等
C.粒子P在B點動能最大
D.粒子P在C點的電勢能最大

分析 此題首先要根據(jù)三條表示等勢面的虛線等距離判斷出電場是勻強電場,所以帶電粒子在電場中各點的電場力是相同的;因帶電粒子的運動軌跡是拋物線,所以兩種運動方式都有可能;根據(jù)abc三點的位置關系以及帶電粒子的電勢能與動能之間的互化,可判斷出經(jīng)過a、b、c三點時的動能和電勢能的大小關系.

解答 解:A、由題中的圖電勢分別為2V、4V、6V的三個等勢面可知,結(jié)合沿著電場線方向電勢降低,則電場的方向是向左的,帶負電的粒子將受到向右的電場力作用,帶負電的粒子無論是依次沿A、B、C運動,還是依次沿C、B、A運動,都會得到如圖的軌跡,故A錯誤;
B、因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的,由此可判斷電場是勻強電場,所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等,故B正確;
CD、帶負電的粒子在電場中運動時,電勢能與動能之間相互轉(zhuǎn)化,由圖中粒子的運動軌跡可知,A點到B點,電場力做負功(電場力方向和運動方向相反),電勢能增大,動能減小,從B運動到C,電場力做正功,電勢能減小,動能增大,因此C點的電勢能最小,動能最大,故C、D錯誤;
故選:B.

點評 本題考察到了電勢能、帶電粒子在電場中的運動、等勢面、電場力做功等幾方面的知識點.解決此題的關鍵是對等勢面的理解,等勢面就是電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面,等勢面有以下幾方面的特點:
①、等勢面一定與電場線垂直,即跟場強的方向垂直.
②、在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功.
③、電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.
④、任意兩個等勢面都不會相交.
⑤、等差等勢面越密的地方電場強度越大,即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強弱.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,相距40km的A、B兩地,用兩根完全相同的導線送電,輸電線的電阻共為800Ω,如果在A、B間的某處發(fā)生短路,這時接在A處的電壓表示數(shù)為10V,電流表示數(shù)為40mA.求:
(1)發(fā)生短路處距A端的總電阻.
(2)發(fā)生短路處與A處的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某索道全長l=125m,兩端高度差h=62.5m,乘客箱通過滑輪懸掛于索道上,經(jīng)過測試,從最高點由靜止出發(fā),做勻加速直線運動滑向最低點只花了t=10s,這個過程十分危險.為了控制乘客箱下滑的速度,乘客箱還需要加裝一個智能抓手,以便在索道上獲得阻力F,已知F的大小與下滑的位移x的關系如圖所示.試求:
(1)如果不使用智能抓手,乘客箱到達最低點的速度大小.
(2)如果要使乘客箱到達最低點的速度為零,那么乘客將在何處開始使用智能抓手?(取重力加速度為g=10m/s2,忽略索道的彎曲)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,理想變壓器的原線圈的匝數(shù)1100匝,副線圈有一個抽頭,當單刀雙擲開關K分別置于“1”和“2”時,副線圈的匝數(shù)分別為550匝和220匝,分別為理想交流電流表、電壓表.電阻R=10Ω.加在原線圈兩端的正弦交流電壓U=220V.當單刀雙擲開關K分別K于“1”和“2”時(  )
A.的示數(shù)分別為66V和44V
B.的示數(shù)分別為5.5A和0.88A
C.R兩端的電壓的最大值分別為110$\sqrt{2}$V和44$\sqrt{2}$V
D.R上產(chǎn)生的熱功率分別為435.6W和193.6W

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖甲,兩條足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置,導軌間距為L=1m,兩導軌的上端接有電阻,阻值為R=2Ω,虛線OO′下方存在垂直于導軌平面向里的勻強磁場,磁感應強度為2T,現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計的金屬桿ab,從OO′上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落的過程中與導軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計導軌的電阻.已知金屬桿下落高度0.3m的過程中加速度a與下落高度h的關系圖象如圖乙,重力加速度g取10m/s2.則( 。
A.金屬桿剛進入磁場時速度為1m/s
B.下落了0.3m時速度為5m/s
C.金屬桿下落0.3m的過程中,在電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2875J
D.金屬桿下落0.3m的過程中,通過電阻R的電荷量為0.05C

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,一根粗細均勻的玻璃管長為65cm,-端開口,一端封閉,管內(nèi)有一段20cm長的汞柱將一段空氣柱封閉于管中,當玻璃管水平放置時,封閉空氣柱的長度為40cm.問當玻璃管圍繞封閉端,在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動至開口向上時,管內(nèi)空氣柱長為多少?(假設溫度保持不變,外界大氣壓強為75cmHg)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻,進行了如下實驗:

(1)先用多用電表調(diào)至×100Ω擋,調(diào)好零點,進行了正確的測量.
①測量時指針位置如圖1所示,得出電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω.
②已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”,則此時歐姆表的內(nèi)電阻為1500Ω.
(2)為了更精確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV,器材如下:
A.待測電壓表(量程3V)一塊
B.電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)一只
C.電池組(電動勢略小于3V,內(nèi)阻不計)
D.開關一只
E.導線若干
該同學利用上面所給器材,設計測量電路如圖2所示,進行實驗:
①按電路圖連接電路,進行正確測量;記錄待測電壓表的讀數(shù)U和相應電阻箱的讀數(shù)R;改變電阻箱的連入電路的阻值,獲得多組U、R的值.處理數(shù)據(jù)時,可采用“圖象法”和“代數(shù)法”( 即選用其中兩組數(shù)據(jù)列方程求出一個RV的值,然后利用多組U、R的值多求幾個RV的值,算出RV的平均值.)你認為哪種方法誤差較?圖象法,其優(yōu)點是圖象法較直觀,且容易剔除誤差較大的點.(至少寫出2點)
②若以R為縱坐標,$\frac{1}{U}$為橫坐標作出如圖3所示的圖線,橫截距a,縱截距的絕對值為b,則待測電壓表內(nèi)阻RV=b(用題中物理量的符號表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.飛船以$\frac{3}{4}$c的速度離開地球,從飛船上向地球發(fā)射一個光信號.飛船上測得光離開的速度為c,則在地球上測得的光速是( 。
A.$\frac{7}{4}$cB.$\frac{1}{4}$cC.$\frac{3}{4}$cD.c

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,三條平行等距的虛線表示電場中的三個等勢面,電勢值分別為-10V、0V、10V,實線是一帶電粒子(只受電場力)在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡,a、b、c為軌跡上三點.下列說法正確的是(  )
A.粒子可能帶正電,也可能帶負電
B.粒子在三點所受的電場力Fa=Fb=Fc
C.粒子做勻變速運動
D.粒子在三點的電勢能大小為Epc>Epa>Epb

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