17.如圖所示a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)等勢面.它們的電勢分別為φa=0.6V、φb=0.4V和φc=0.15V.一質(zhì)子(H)從等勢面a上某處由靜止釋放,僅受電場力作用而運(yùn)動(dòng),已知它經(jīng)過等勢面b時(shí)的速率為v,則對質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)有下列判斷:
①質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面電勢能增加0.45eV
②質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面動(dòng)能增加0.45eV
③質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時(shí)的速率為2.25v
④質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時(shí)的速率為1.5v
上述判斷正確的是( 。
A.①④B.②③C.①③D.②④

分析 質(zhì)子帶一個(gè)元電荷的電荷量e,則在運(yùn)動(dòng)過程中電場力做功W=eU,由做功的值分析能量與速度的變化.

解答 解:由于φa=0.6V、φb=0.4V和φc=0.15V,則:Uabab=0.6-0.4=0.2V
Uacac=0.6-0.15=0.45V
所以:Wab=q•Uab=0.2eV
Wac=qUac=0.45eV
①質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面電場力做功為0.45eV,則電勢能減小0.45eV.故①錯(cuò)誤;
②質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到c等勢面電場力做功為0.45eV,則動(dòng)能增加0.45eV.故②正確;
③④、子從a等勢面運(yùn)動(dòng)到b等勢面電場力做功為0.2eV,則動(dòng)能增加0.2 eV,即質(zhì)子的動(dòng)能是0.2eV,質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時(shí)的動(dòng)能是0.45eV,
所以:Ec=2.25Eb
由:E=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
聯(lián)立可知:vc=1.5vb.故③錯(cuò)誤④正確
故ABC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 考查電場力做功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,明確電場力做正功電勢能減小,合外力做正功粒子的動(dòng)能增大即可正確解答.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.一輛汽車在水平面上以12m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開始剎車,加速度大小為3m/s2.求:
(1)剎車開始3s后汽車的速度;
(2)剎車開始10s后汽車的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)正前方有個(gè)收費(fèi)站,若司機(jī)剎車使車勻減速恰好停在繳費(fèi)窗口,繳費(fèi)后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行.已知小轎車剎車時(shí)的加速度大小為2m/s2,停車?yán)U費(fèi)所用時(shí)間為30s,啟動(dòng)時(shí)加速度為1m/s2
(1)司機(jī)從開始剎車到恢復(fù)原速所需時(shí)間為多少?這一過程通過的位移是多少?
(2)因國慶放假期間,全國高速路免費(fèi)通行,小轎車可以不停車通過收費(fèi)站,但要求轎車通過收費(fèi)窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s,則國慶期間該小轎車應(yīng)離收費(fèi)窗口多遠(yuǎn)處開始剎車?因不停車通過最多可以節(jié)約多少時(shí)間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,在O點(diǎn)放置一個(gè)正電荷,在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn),靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球,小球的質(zhì)量為m、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示,它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn),O、C在同一豎直線上,且∠BOC=120°,A距離C的豎直高度為h.若小球通過C點(diǎn)的速度為v,試求:
(1)小球由A到C的過程中電場力做的功WAC;
(2)小球通過B點(diǎn)速度vB的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.一輛汽車正在以72km/h的速度勻速行駛,因緊急情況突然剎車并最終停止運(yùn)動(dòng).已知汽車剎車過程中加速度的大小為8m/s2,從剎車開始計(jì)時(shí),試求:
(1)3秒末的車速大小;
(2)第3秒內(nèi)車的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.(1)某同學(xué)對一個(gè)表頭G進(jìn)行改裝,已知其滿偏電流Ig=100μA,內(nèi)阻標(biāo)稱值Rg=900Ω,先利用定值電阻R1將表頭改裝成一個(gè)1mA的電流表,然后利用定值電阻R2再將此電流表改裝成一個(gè)3V的電壓表V1(如圖1所示);則根據(jù)條件,定值電阻R1=100Ω,R2=2910Ω.
(2)改裝完畢后,他用量程為3V,內(nèi)阻為2500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2對此電壓表從0開始全范圍的刻度進(jìn)行校準(zhǔn).滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格:
A:滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)
B:滑動(dòng)變阻器(0~2KΩ)
為了實(shí)驗(yàn)中電壓調(diào)節(jié)方便,R應(yīng)選用A(填A(yù)或B)
(3)完成圖2中的校準(zhǔn)電路圖(要求:滑動(dòng)變阻器的觸頭畫在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)的位置上)
(4)由于表頭G上的標(biāo)稱值Rg小于真實(shí)值,造成改裝后電壓表的讀數(shù)會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏。ㄌ睢捌蟆被颉捌 保

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是( 。
①出租汽車按路程收費(fèi)
②出租汽車按位移的大小收費(fèi)
③在曲線運(yùn)動(dòng)中,同一運(yùn)動(dòng)過程的路程一定大于位移的絕對值(即大。
④在直線運(yùn)動(dòng)中,位移就是路程.
A.①③B.②③C.①④D.②④

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,間距l(xiāng)=0.3m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi),在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T、方向豎直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場.電阻R=0.3Ω、質(zhì)量m1=0.1kg、長為l的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上,S桿的兩端固定在b1、b2點(diǎn),K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且始終接觸良好.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂,繩上穿有質(zhì)量m2=0.05kg的小環(huán).已知小環(huán)以a=6m/s2的加速度沿繩下滑,K桿保持靜止,Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則( 。
A.小環(huán)所受摩擦力的大小為0.3N
B.Q桿沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為5.0m/s
C.作用在Q桿上的拉力F的大小為0.4N
D.Q桿所受拉力的瞬間功率為3W

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

5.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=30g,帶電量為q=-1.7×10-8C的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中,電場線水平,當(dāng)小球靜止時(shí),測得懸線與豎直方向成30°角,求:
(1)作出小球受力示意圖;
(2)判斷勻強(qiáng)電場場強(qiáng)方向;
(3)電場強(qiáng)度E的大。

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