10.如圖所示的圖中虛線為某一靜電場的三個等勢面,中間等勢面的電勢為8V,相鄰兩等勢面的電勢為2V,一電量為e的正點(diǎn)電荷僅在靜電力作用下沿實(shí)線運(yùn)動,在經(jīng)過B點(diǎn)時,其動能為5eV,則下列說法正確的是( 。
A.點(diǎn)電荷經(jīng)過A點(diǎn)時的動能為3eV
B.點(diǎn)電荷經(jīng)過C點(diǎn)時的電勢能為10eV
C.點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時的動能大于在C點(diǎn)時的動能
D.點(diǎn)電荷一定是從A運(yùn)動到C

分析 只有電場力做功,電勢能和動能之和守恒,根據(jù)電場力做功公式W=qU,分析電勢能變化的關(guān)系,求出點(diǎn)電荷運(yùn)動到等勢面c位置時的動能,再確定出點(diǎn)電荷的總能量,即可求得.

解答 解:已知點(diǎn)電荷在B點(diǎn)時的動能為5eV,B點(diǎn)的電勢為8V,所以正電荷在B點(diǎn)的電勢能為8eV,電子的總能量:E=Ek+EP=5+8=13eV
根據(jù)曲線運(yùn)動的條件可知,電子運(yùn)動的過程中受到的電場力的方向?yàn)樽笙路,結(jié)合正電荷受到的電場力的方向與電場強(qiáng)度的方向相同,所以電場的方向?yàn)樽笙路剑訡的等勢面高,C點(diǎn)處的電勢:φc=8+2=10V,A點(diǎn)處的電勢:φa=8-2=6V
A、點(diǎn)電荷在A點(diǎn)處的電勢能:EPA=6eV,所以經(jīng)過A點(diǎn)時的動能為13-4=9eV.故A錯誤;
B、點(diǎn)電荷經(jīng)過C點(diǎn)時的電勢能為EPC=e•φC=10eV.故B正確;
C、點(diǎn)電荷經(jīng)過C點(diǎn)時的動能為13-10=3eV,所以點(diǎn)電荷在A點(diǎn)時的動能大于在C點(diǎn)時的動能.故C正確;
D、僅僅根據(jù)運(yùn)動的軌跡,不能判斷出點(diǎn)電荷一定是從A運(yùn)動到C.故D錯誤.
故選:BC

點(diǎn)評 “在只有電場力做功的條件下動能和電勢能的總和保持不變;相鄰等勢面之間的電勢差相同”是我們解決此類問題時的突破口,要掌握電場力做功公式W=qU,運(yùn)用能量守恒定律研究這類問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動,下列說法中錯誤的是( 。
A.線速度的大小保持不變B.向心加速度大小保持不變
C.角速度、周期、轉(zhuǎn)速都保持不變D.線速度和角速度都保持不變

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1.如圖所示,小球用細(xì)繩系住放置在傾角為θ的光滑斜面上,當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時,細(xì)繩上的拉力F和斜面對小球的支持力N將( 。
A.N逐漸增大B.N逐漸減小C.F先增大后減小D.F逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖1所示,質(zhì)量m=2kg的木板A靜止于粗糙的水平面上,一質(zhì)量也為2kg的小物塊B以一定的水平初速度從左端滑上木板A,并最終從A的右端滑出.圖2為木板A運(yùn)動的速度-時間圖象,已知t2=2t1,求:

(1)從物塊B滑離木板A到A靜止的過程中,木板克服地面摩擦力做的功;
(2)物塊B對木板A做的功.

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5.如圖所示,兩根相距L的無限長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I,在兩導(dǎo)線的連線上有b、c兩點(diǎn),b、c兩點(diǎn)距導(dǎo)線的距離均為L.a(chǎn)點(diǎn)在兩導(dǎo)線的垂直平分線上,a到兩導(dǎo)線的距離也為L,已知無限長通電直導(dǎo)線在周圍某一點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與電流成正比,與導(dǎo)線到這一點(diǎn)的距離成反比,則a、b、c三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為( 。
A.2:1:1B.2:3:1C.$\sqrt{3}$:1:1D.$\sqrt{3}$:2:1

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15.如圖所示,在點(diǎn)電荷Q形成的電場中,已知a、b兩點(diǎn)在同一等勢面上,甲、乙兩個帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動軌跡分別為acb和adb,兩個粒子經(jīng)過a點(diǎn)時具有相同的動能,下列判斷正確的是( 。
A.甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時與乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時具有相同的動能
B.甲、乙兩粒子帶同種電荷
C.若取無窮遠(yuǎn)處為零電勢,則甲粒子經(jīng)過c點(diǎn)時的電勢能小于乙粒子經(jīng)過d點(diǎn)時的電勢能
D.兩粒子經(jīng)過b點(diǎn)時的速度大小相同

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2.大小不等的兩導(dǎo)電圓環(huán)P、Q均固定于水平桌面,Q環(huán)位于P環(huán)內(nèi).在兩環(huán)間的范圍內(nèi)存在方向豎直向下、大小隨時間均勻增強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場B,則( 。
A.P環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流B.P環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
C.Q環(huán)內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流D.Q環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,間距為L的兩光滑傾斜金屬導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ,導(dǎo)軌間接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌其他部分的電阻均不計(jì),導(dǎo)軌間I、Ⅱ區(qū)域中有垂直導(dǎo)軌平面向下,寬為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的矩形勻強(qiáng)磁場,I、Ⅱ區(qū)域間距為L1,有一質(zhì)量為m,長為L,電阻不計(jì)的金屬桿與導(dǎo)軌緊密接觸,從距區(qū)域I上端L0處由靜止釋放.若桿在I、Ⅱ區(qū)域中的運(yùn)動情況完全相同,重力加速度大小為g.求:
(1)金屬桿剛進(jìn)入?yún)^(qū)域I時電流I的大小;
(2)金屬桿通過I區(qū)域的過程中,回路總發(fā)熱量Q.

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3.如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( 。
A.需要用秒表測出重物下落的時間B.需要測出重物的質(zhì)量
C.打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接直流電源D.應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶

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