圖1所示虛線為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0．一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV．當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)?/span>-8eV時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為[    ]

A、8 eV；

B、13 eV；

C、20 eV；

D、34 eV。

 

答案：C
解析：

由題意可知，帶正電的點(diǎn)電荷由a到b時(shí)其動(dòng)能減少了26eV—5eV，根據(jù)能量守恒可知，其電勢(shì)能必增加相等的數(shù)值．因?yàn)辄c(diǎn)電荷是正電荷，所以由a到b，電勢(shì)必增加．由題意又知各相鄰的等勢(shì)面電勢(shì)差相等，而等勢(shì)面3的電勢(shì)為零，于是可知，點(diǎn)電荷由a到b經(jīng)圖中所示的1、2、3、4各等勢(shì)面時(shí)的電勢(shì)能應(yīng)分別為-14eV、-7eV、0eV、+7eV．這樣當(dāng)電勢(shì)能為-8eV時(shí)，點(diǎn)電荷必位于等勢(shì)面1和2之間某處，設(shè)此時(shí)動(dòng)能為Ek，則由能量守恒可知

Ek+(-8eV)=26eV+(-14eV)

即                               Ek=20eV

可見選項(xiàng)C是正確的．

本題設(shè)點(diǎn)電荷為正電荷是不必要的，僅是為了使題目顯得容易一些．其實(shí)，無論點(diǎn)電荷帶正電還是負(fù)電，正確選項(xiàng)都是C．

 


提示：

首先根據(jù)能量守恒定律以及試題所給的已知條件，判斷出各等勢(shì)面的電勢(shì)能，再由能量守恒定律得出正確答案．

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

電子束器件如晶體管等都需要使已經(jīng)聚焦的電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)．電場(chǎng)或磁場(chǎng)都能使電子束偏轉(zhuǎn)．使電子束偏轉(zhuǎn)的電場(chǎng)一般由一對(duì)帶電的金屬板產(chǎn)生．為使電子束能在兩個(gè)相互垂直的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，必須有兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板，并依次排列，先讓電子束中心線進(jìn)入第一對(duì)偏轉(zhuǎn)板，接著進(jìn)入第二對(duì)偏轉(zhuǎn)板，但進(jìn)入第二對(duì)偏轉(zhuǎn)板的電子束已偏離中心線，故兩個(gè)方向的偏轉(zhuǎn)中心是不重合的，這是電子束器件不希望的．為了克服電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的電子束中心不重合的缺點(diǎn)，有人設(shè)計(jì)了一種“靜電偏轉(zhuǎn)盒”，于1969年首次用于攝像管．
靜電偏轉(zhuǎn)盒是一橫截面為正方形的電阻盒，如圖1所示．盒沿其軸向很長(zhǎng)，四壁用絕緣材料制成，其上鍍有均勻的高電阻薄膜，四條棱Aa、Aa′、Bb、B′b’都是導(dǎo)體，當(dāng)對(duì)角棱線Aa、A′a′間加有+Vv和-Vv的電壓時(shí)，盒內(nèi)便產(chǎn)生一靜電場(chǎng)，電場(chǎng)的等勢(shì)面都是平面，且與直線AA′垂直，任一等勢(shì)面的電勢(shì)等于該等勢(shì)面與盒壁相交處的電勢(shì)，如圖2中的虛線所示．
今有一靜電偏轉(zhuǎn)盒被用于顯像管，偏轉(zhuǎn)盒長(zhǎng)l=5.0cm，正方形橫截面每邊長(zhǎng)b=2.0cm，偏轉(zhuǎn)盒出口邊緣到熒光屏的距離L=30cm，如圖3所示．若要在屏上得到y(tǒng)1=10cm，x1=15cm的圖象，需加在AA′兩棱間的電壓Vv和兩棱BB′兩棱間的電壓Vh各為多少？已知作用于電子束的加速電壓V0=250V．

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科目：高中物理 來源： 題型：

靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如圖1所示.虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀相對(duì)于Ox軸、Oy軸對(duì)稱.等勢(shì)線的電勢(shì)沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等.一個(gè)電子經(jīng)過P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為-x0）時(shí)，速度與Ox軸平行.適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在Ox軸上方運(yùn)動(dòng).在通過電場(chǎng)區(qū)域過程中，該電子沿y方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是圖2中的(　　)

圖1

圖2

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科目：高中物理 來源：2011屆新疆烏魯木齊一中高三上學(xué)期第一次月考物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為2 g的小球，帶有1×10 C負(fù)電荷，靜置于水平絕緣桌面MN上的P點(diǎn)，P距桌面右端點(diǎn)N的距離為0．5 m，小球與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1，桌面MN距水平面OO′的高度為1．2 m．過N點(diǎn)的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)E＝20 N/C，磁場(chǎng)方向水平向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2．5 T．現(xiàn)突然在桌面正上方加一場(chǎng)強(qiáng)也為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球沿MN運(yùn)動(dòng)，最終落到水平面OO′上．g取10 m/s，求
（1）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′所需的時(shí)間；
（2）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′的運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能和電勢(shì)能的改變量各是多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年新疆烏魯木齊一中高三上學(xué)期第一次月考物理卷 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為2 g的小球，帶有1×10 C負(fù)電荷，靜置于水平絕緣桌面MN上的P點(diǎn)，P距桌面右端點(diǎn)N的距離為0．5 m，小球與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1，桌面MN距水平面OO′的高度為1．2 m．過N點(diǎn)的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)E＝20 N/C，磁場(chǎng)方向水平向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2．5 T．現(xiàn)突然在桌面正上方加一場(chǎng)強(qiáng)也為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球沿MN運(yùn)動(dòng)，最終落到水平面OO′上．g取10 m/s，求

（1）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′所需的時(shí)間；

（2）小球從P點(diǎn)到剛落到水平面OO′的運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能和電勢(shì)能的改變量各是多少？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

  靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如圖1所示.虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀關(guān)于Ox軸、Oy軸對(duì)稱.等勢(shì)線的電勢(shì)沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等.一個(gè)電子經(jīng)過P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為-x0）時(shí)，速度與Ox軸平行.適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在Ox軸上方運(yùn)動(dòng).在通過電場(chǎng)區(qū)域過程中，該電子沿y方向的分速度vy隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是圖2中的（）

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