2.如圖所示,在等勢面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場中,一帶負(fù)電的微粒以一定初速射人電場,并沿直線AB運(yùn)動(dòng),由此可知(  )
A.電場中A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢
B.帶電微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,在A點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.微粒在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能與電勢能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能與電勢能之和

分析 解決本題的突破口是:電場力與重力共同作用,使其做直線運(yùn)動(dòng),由力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,可知,微粒做勻減速運(yùn)動(dòng),同時(shí)注意電場線和等勢線垂直,說明電場沿水平方向,從而確定了電場的方向,這樣問題就解決了.

解答 解:A、電場線和等勢線垂直,所以電場沿水平方向,負(fù)電荷受到電場力與重力,使其沿著A到B直線運(yùn)動(dòng),可知,電場力水平向左,故電場的方向水平向右.沿電場線電勢降低,所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢,故A錯(cuò)誤.
B、由上分析可知,受力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,故微粒做勻減速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、因粒子做減速運(yùn)動(dòng),故粒子動(dòng)能減小,電場力做負(fù)功,電勢能增大,故微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,在A點(diǎn)時(shí)的電勢能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢能,故C正確;
D、從A到B過程中,由于只有重力和電場力做功,故動(dòng)能、重力勢能與電勢能之和保持不變,因此A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能與電勢能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢能之和,故D正確.
故選:CD

點(diǎn)評 本題通過帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)考查了電勢、電勢能、電場力等問題,解決這類問題的突破口是:做直線運(yùn)動(dòng)的物體,是否存在合外力,若有合外力,其方向如何確定.注意電場力的方向與電場方向要根據(jù)電荷的電性來確定.

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

12.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系,正確的說法是( 。
A.在相同距離上的兩點(diǎn),電勢差大的其場強(qiáng)也必定大
B.任意兩點(diǎn)間的電勢差,等于場強(qiáng)大小和這兩點(diǎn)間距離的乘積
C.電勢降落的方向必是場強(qiáng)方向
D.沿著電場線方向,任何相等距離上的電勢降落必定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第二象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小為E1,在y軸的左側(cè)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的帶電粒子從第二象限的A點(diǎn)(-3L,L)以初速度v0沿x軸正方向射入后剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)帶電粒子的重力.
(1)求勻強(qiáng)磁場的大小和方向;
(2)撤去第二象限的勻強(qiáng)磁場,同時(shí)調(diào)節(jié)電場強(qiáng)度的大小為E2,使帶電粒子剛好從B點(diǎn)(-L,0)進(jìn)入第三象限,求電場強(qiáng)度E2的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,絕緣光滑半圓軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E,在與環(huán)心等高處有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小球,由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( 。
A.小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
B.小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)電勢能最大
C.小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力等于3mg-qE
D.小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對軌道壓力等于3(mg-qE)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖虛線為一勻強(qiáng)電場的等勢面.一帶負(fù)電粒子從A點(diǎn)沿圖中直線在豎直平面內(nèi)自下而上運(yùn)動(dòng)到B,不計(jì)空氣阻力,此過程中粒子能量的變化情況是:動(dòng)能變小,動(dòng)能、重力勢能及電勢能之和不變(填“變大”、“不變”或“變少”)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,O點(diǎn)固定,絕緣輕細(xì)桿l,A端粘有一帶正電荷的小球,電量為q,質(zhì)量為m,水平方向的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,將小球拉成水平后自由釋放,求在最低點(diǎn)時(shí)小球給絕緣桿的力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.豎直放置的兩塊足夠成的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場,其電場強(qiáng)度為E,在該勻強(qiáng)電場中,用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球,絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡,如圖所示,距負(fù)極板距離為b.
(1)小球帶電荷量是多少?
(2)若剪斷絲線,小球碰到金屬板需多長時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.如圖所示,質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),并處在水平向右的大小為E的勻強(qiáng)電場中,小球靜止時(shí),絲線與豎直方向的夾角為θ,設(shè)重力加速度為g.求:
(1)小球帶何種電荷?小球所帶的電荷量是多少?
(2)若將絲線燒斷,則小球的加速度為多大?將做什么運(yùn)動(dòng)?(設(shè)電場范圍足夠大)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強(qiáng)度E=1.0×104N/C.現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn),取g=10m/s2.( 。
A.帶電體在圓形軌道C點(diǎn)的速度大小為2$\sqrt{2}$m/s
B.落點(diǎn)D與B點(diǎn)的距離xBD=0
C.帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大小7N
D.帶電體在從B到C運(yùn)動(dòng)的過程中對軌道最大壓力為3($\sqrt{2}$+1)N

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