16.如圖所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面,相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等.一個(gè)正電荷在等勢(shì)面L3處的動(dòng)能為30J,運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L1處時(shí)動(dòng)能為零;現(xiàn)取L2為零電勢(shì)參考平面,則當(dāng)此電荷的電勢(shì)能為4J時(shí),它的動(dòng)能為(不計(jì)重力及空氣阻力)(  )
A.16 JB.11 JC.6 JD.4 J

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qU和動(dòng)能定理分析正電荷運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L2處時(shí)的動(dòng)能,從而得出電荷的總能量,根據(jù)能量守恒定律求電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)的動(dòng)能.

解答 解:根據(jù)電場(chǎng)力做功公式W=qU知,正電荷通過(guò)相鄰等差等勢(shì)面時(shí)電場(chǎng)力做功相等.根據(jù)動(dòng)能定理知:電荷從等勢(shì)面L3處運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L1處時(shí)電場(chǎng)力做功為:W=Ek1-Ek3=0-30J=-30J,則正電荷從等勢(shì)面L2處運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L1處時(shí)電場(chǎng)力做功為:W′=$\frac{1}{2}$W=-15J,動(dòng)能減小15J,所以正電荷運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面L2處時(shí)的動(dòng)能為:Ek2=15J,電荷的總能量為:E=Ek2+Ep=15J,當(dāng)電勢(shì)能為4J時(shí),根據(jù)能量守恒定律知,它的動(dòng)能為:Ek=E-Ep=15J-4J=11J
故選:B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系,還要知道電荷的電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變,要注意選擇研究的位置.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

6.如圖(a),長(zhǎng)度L=0.8m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7C;一質(zhì)量m=0.02kg,帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場(chǎng)中,以桿左端為原點(diǎn),沿桿向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系.點(diǎn)電荷A對(duì)小球B的作用力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線I所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示,其中曲線II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范圍可近似看作直線.求:(靜電力常量k=9×109N•m/C2
(1)小球B所帶電量q;
(2)非均勻外電場(chǎng)在x=0.3m處沿細(xì)桿方向的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)在合電場(chǎng)中,x=0.4m與x=0.6m之間的電勢(shì)差U.
(4)已知小球在x=0.2m處獲得v=0.4m/s的初速度時(shí),最遠(yuǎn)可以運(yùn)動(dòng)到x=0.4m.若小球在x=0.16m處又受到方向向右,大小為0.04N的恒力作用后,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),為使小球能離開(kāi)細(xì)桿,恒力作用的最小距離s是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.石巖同學(xué)用如圖所示的電路,測(cè)量一段金屬絲的電阻Rx(阻值約為5Ω),選用以下器材:
電流表A1:量程10mA,內(nèi)阻約200Ω
電流表A2:量程0.6A,內(nèi)阻約5Ω
電阻箱R:阻值999.99Ω
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω
電源E    電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
該同學(xué)進(jìn)行如下操作:
①將S1接2,S2接4,斷開(kāi)S3,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1和電阻箱R,測(cè)得電流表A1、A2 的示數(shù)分別為5.0mA和0.40A,電阻箱阻值為2.50Ω,則電流表A1的阻值為197.5Ω
②該同學(xué)將電阻箱調(diào)至102.50Ω,開(kāi)關(guān)S1接1,S2接3,閉合S3,只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,測(cè)得電流表A1、A2的示數(shù)如下表,該同學(xué)還記錄了手接觸金屬絲的冷熱感覺(jué).
A1/mA01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0
A2/A00.060.120.180.240.300.360.410.450.480.50
手接觸金屬絲
的冷熱感覺(jué)
常溫微熱較熱

請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上描點(diǎn)作出兩電流表示數(shù)I1、I2圖線;分析圖線可知,該金屬絲電阻的特性是溫度較低時(shí)金屬絲電阻不變,當(dāng)溫度較高時(shí)金屬絲電阻隨溫度的升高而增大;根據(jù)圖線求出電阻絲常溫時(shí)的阻值約為Rx=5.0Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.質(zhì)量為m的帶電小球射入勻強(qiáng)電場(chǎng)后,以方向豎直向上、大小為2g的加速度向下運(yùn)動(dòng),在小球下落h的過(guò)程中(  )
A.小球的電勢(shì)能增加了3mghB.小球的動(dòng)能減少了2mgh
C.電場(chǎng)力做負(fù)功2mghD.小球的重力勢(shì)能減少了2mgh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),徑跡如圖中虛線所示,圖中實(shí)線為電場(chǎng)線,不計(jì)粒子所受重力,則( 。
A.粒子帶正電B.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
C.粒子加速度逐漸減小D.粒子的速度一定在不斷增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個(gè)小球,電梯中有質(zhì)量為50kg的乘客,在電梯運(yùn)行時(shí)乘客發(fā)現(xiàn)輕質(zhì)彈簧的伸長(zhǎng)量始終是電梯靜止時(shí)的四分之三,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判斷( 。
A.電梯可能加速下降,加速度大小為5 m/s2
B.電梯可能減速上升,加速度大小為2.5 m/s2
C.乘客處于超重狀態(tài)
D.乘客對(duì)電梯地板的壓力為625 N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知( 。
A.三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最低
B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比Q點(diǎn)大
C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比P點(diǎn)大
D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比Q點(diǎn)大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.有一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)了12m和32m的位移,相等時(shí)間為2s,求計(jì)時(shí)起點(diǎn)的初速度v0加速度a的大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)谙旅媪谐龅膶?shí)驗(yàn)器材中,選出本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材填在橫線上(填編號(hào)):②④⑦
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器   ②天平   ③低壓交流電源  ④低壓直流電源   ⑤細(xì)繩和紙帶
⑥鉤碼和小車(chē)   ⑦秒表   ⑧一端有滑輪的長(zhǎng)木板   ⑨刻度尺
該同學(xué)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶.他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在這點(diǎn)下標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E.測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56cm,CD長(zhǎng)為11.15cm,DE長(zhǎng)為13.73cm,則打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小為0.986m/s,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2.58m/s2,AB的距離應(yīng)為5.99cm.(保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案