16.圖中三實線a、b、c表示三個等勢面.一個帶電粒子射入電場后只在靜電力作用下沿虛線所示途徑由M點運動到N點,由圖可以看出,下列說法錯誤的是(  )
A.三個等勢面的電勢關(guān)系是φa>φb>φc
B.三個等勢面的電勢關(guān)系是φa<φb<φc
C.帶電粒子在N點的動能較小,電勢能較大
D.帶電粒子在N點的動能較大,電勢能較小

分析 物體做曲線運動時,一定受到指向其軌跡內(nèi)側(cè)的力,若物體只受電場力,則電場力一定指向曲線的內(nèi)側(cè),這是解決帶電粒子在電場中做曲線運動的突破點,然后根據(jù)電場力做功情況進一步判斷動能、電勢能的變化情況,或者根據(jù)電場線方向判斷電勢的高低.

解答 解:AB、帶電粒子做曲線運動,所受的電場力指向軌跡曲線的內(nèi)側(cè),即電場力大體上是斜向右下方,由于不知電荷帶電的正負,因此無法判斷電場線方向,故三個等勢面的電勢高低無法判斷,故A、B錯誤;
C、帶電粒子從M運動到N過程中,速度方向和電場力方向的夾角大于90°,電場力做負功,電勢增大,動能減小,故帶電粒子在M點的動能較大,電勢能較小,在N點的動能較小,電勢能較大.故C正確,D錯誤;
本題選錯誤的,故選:ABD

點評 對于帶電粒子在電場中的運動問題,這類問題的突破口是根據(jù)運動軌跡確定帶電粒子所受電場力方向.再進一步分析電場力做功情況,判斷動能和電勢能等的變化情況.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,熱氣球連同吊籃及吊籃中人的質(zhì)量為M,吊籃中還放有體積不計、質(zhì)量為m的物體,它們一起勻加速下降,加速度大小為a,為使氣球安全著陸,將物體向艙外拋出,拋出物體后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動,氣球減速運動的加速度大小為( 。
A.$\frac{m}{M}$B.$\frac{m}{M}$(g-a)C.$\frac{m}{M}$(g-a)-aD.($\frac{m}{M}$+1)(g-a)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某組同學設(shè)計了“探究加速度α與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗.圖(a)為實驗裝置簡圖,A為小車,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量,小車運動的加速度α可用紙帶上打出的點求得.
(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為3.13m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)在“探究加速度α與質(zhì)量m的關(guān)系”時,保持細砂和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別記錄小車加速度α與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù).在分析處理數(shù)據(jù)時,該組同學產(chǎn)生分歧:甲同學認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度α與其質(zhì)量m的圖象.乙同學認為應(yīng)該根據(jù)實驗中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度α與其質(zhì)量倒數(shù)$\frac{1}{m}$的圖象.你認為同學乙(填“甲”、“乙”)的方案更合理.
(3)在“探究加速度α與合力F的關(guān)系”時,保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細砂的質(zhì)量,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度α與合力F的圖線如圖(c),該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因.
答:實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.某空間部分電場線分布如圖所示,以直電場線上O點為圓心作一圓,與直電場線交于MN兩點,Q是圓周上一點且OQ連線垂直MN,則以下說法正確的是(  )
A.圖中圓位于某一等勢面內(nèi),M與N點電勢相等
B.將一電子由M點移到Q點,電子的電勢能增加
C.圖中OQ連線位于某一等勢面內(nèi)
D.M、O點間電勢差大于O、N間電勢差

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一質(zhì)量為1kg的物體受到三個不在一條直線上的共點力作用而處于靜止狀態(tài),其大小分別為F1=10N,F(xiàn)2=20N,F(xiàn)3=25N.若三個力方向保持不變,F(xiàn)1,F(xiàn)3大小也保持不變,而其中F2突然減小到16N時物體開始加速運動,則加速度的大小和方向是( 。
A.16 m/s2,與F2方向相同B.16 m/s2,與F2方向相反
C.4 m/s2,與F2方向相反D.4 m/s2,與F2方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某同學驗證物體質(zhì)量一定時加速度與合力的關(guān)系,實驗裝置如圖1所示.主要思路是,通過改變懸掛小鉤碼的質(zhì)量,改變小車所受拉力,并測得小車的加速度.將每組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點、畫線,觀察圖線特點.
(1)實驗中為使小鉤碼的重力近似等于小車所受拉力,則鉤碼的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M應(yīng)該滿足的關(guān)系為:m<<M.

(2)如圖2所示為本實驗中得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T,測量其中x1、x2、x、x4、x5、x6.為了盡量減小誤差,則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=$\frac{({x}_{4}^{\;}+{x}_{5}^{\;}+{x}_{6}^{\;})-({x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}+{x}_{3}^{\;})}{9{T}_{\;}^{2}}$.
(3)經(jīng)過6次實驗,獲得了6組對應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù),在坐標紙上描點、畫線,得到如圖3所示的a-F圖線.發(fā)現(xiàn)圖線不過原點,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn):并非人為的偶然誤差所致,那么,你認為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是:小車前進過程中受到滑動摩擦力.學習牛頓第二定律后,你認為,圖中圖線的斜率表示$\frac{1}{M}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.(1)某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,除了圖中所示器材外,還應(yīng)選用的器材是ADFG(填代號).
A.220V交流電源               B.6V交流電源、導(dǎo)線            C.四節(jié)干電池、導(dǎo)線
D.天平(帶砝碼)             E.秒表            F.紙帶、刻度尺        G.帶細線的小盤和重物

(2)為了消除小車與導(dǎo)軌之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是D;
A.將帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
C.將不帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
D.將不帶滑輪的導(dǎo)軌一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
(3)實驗得到如圖乙所示的一條紙帶(實驗中打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz),從O點開始每5個計時點取一個計數(shù)點,依照打點的先后順序依次編為0、1、2、3、4.表1記錄的是該小組測出的計數(shù)點對應(yīng)的刻度數(shù)值,其中計數(shù)點2未測定,請你根據(jù)圖乙將這個測量值填入表1中;

計數(shù)點  01234
刻度數(shù)值/cm03.2412.9419.42
(4)根據(jù)表1計算物體的加速度大小a=1.09m/s2(小數(shù)點后保留兩位).
(5)另有一實驗小組用如圖丙所示的實驗方案探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,該方案通過位移的測量來代替加速度的測量,即$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$.這種替代能夠成立的條件是BC.

A.兩小車質(zhì)量必須相等
B.兩小車的運動時間必須相等
C.兩小車都必須從靜止開始做勻加速直線運動
D.兩小車所受的拉力大小必須相等.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖所示,是一正點電荷電場的電場線,電場中A、B兩點間的電勢差UAB=200V.電量為+6×10-8C的電荷從A 移到B,電場力對其做的功為1.2×10-5 J,其電勢能減小 (填增大、減小或不變)了1.2×10-5J.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.某同學在“研究勻變速直線運動”的實驗中,設(shè)計的實驗裝置如圖1所示,其實驗步驟如下:
①把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面.
②把電磁打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端,接入6V(選填“220V”或“6V”)的交流(選填“直流”或“交流”)電.
③把紙帶穿過打點計時器,并把它的一端固定在小車后面.把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,釋放手后,小車能在長木板上平穩(wěn)的加速滑行一段距離.
④先接通電源,后放開小車.(選填“先放開小車,后接通電源”或“先接通電源,后放開小車”),讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打出一系列的點,立即關(guān)閉電源,取下紙帶.
⑤換紙帶重復(fù)步驟④,選擇一條最滿意的紙帶如圖2所示,取其中一段并取5個點為一個計數(shù)點測量間距,分別記為x1、x2、x3…x6

(1)補充完成上述步驟.
(2)如果打點計時器所用交流電的周期為T0=0.02s,則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s.
(3)打點計時器打下A、B、C三個點時,小車的瞬時速度分別是vA=$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$、vB=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$、vC=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$. (用字母表示)
(4)由紙帶上的數(shù)據(jù)可知,小車的加速度為a=$\frac{{(x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{9{T}^{2}}$(用字母表示).

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