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如图所示,虚线a、b和c是在O点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面,一带正电粒子射入该电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示.不计重力, 由图可知(      )
A.O点处的电荷一定是正电荷
B.a、b、c三个等势面的电势关系是φabc
C.粒子运动时的电势能先增大后减小
D.粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等
D

试题分析:由于带正电的粒子的运动轨迹如图所示,很明显它受到点电荷的吸引,故点电荷是负电荷,A不对;三个等势面的关系为c最大,a最小,故B也不对;
带正电的粒子在运动过程中,先受到与运动方向相同的力,故该力先做正功,电势能减小,然后再远离带负电的点电荷,电场力做负功,电势能增加,故粒子运动时的电势能先减小后增大,C不对;由于粒子的重力忽略不计,故不考虑重力势能,则根据能量守恒定律,故粒子的动能与电势能的总和是不变的,D是正确的。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如图所示,真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L,相距d,足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压U,一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出.

(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点;
(2)求两板间所加偏转电压U的范围;
(3)求粒子可能到达屏上区域的长度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置在竖直平面内,两板间的距离d=40cm.板长为L=1.6m。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=5.3Ω.开关S处于断开状态。此时, 一质量为m=4×10-2kg、带电量q=1×10-2C的带负电小球沿两板中心线以某一速度水平射入, 该小球射到B板距左端为d的C处.

(1)求小球射入两板时的速度;
(2)调节滑动变阻器滑片,问当闭合开关S后,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,可使同样射入的小球能从A、B板间飞出(不考虑空气阻力,取g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线,轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是(    )
A.负点电荷一定位于N点右侧
B.a点的电势低于b点的电势
C.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能
D.粒子在a点的加速度大小小于在b点的加速度大小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图所示,虚线表示α粒子运动的轨迹,实线表示重核各等势面,设α粒子经过a、b、 c三点时的速度分别为va、vb、vc,其关系为:
A.va<vb<vcB.va>vb>vc
C.vc<va<vbD.vb<va<vc

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有三个质量相等的分别带有正电、负电和不带电的微粒,从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强方向射入,分别落到极板A、B、C处,如图所示,则下列说法正确的有

A.落在A处的微粒带正电,B处的不带电,C处的带负电
B.三个微粒在电场中运动时间相等
C.三个微粒在电场中运动的加速度aA<aB<aC
D.三个微粒到达极板时的动能EkA>EkB>EkC

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,实线表示匀强电场的电场线,一个带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在静电力作用下从运动,运动的轨迹如图中的虚线所示,若点电势为点电势为,则
A.电场强度方向一定向左,且电势>
B.电场强度方向一定向左,且电势<
C.电场强度方向一定向右,且电势>
D.电场强度方向一定向右,且电势<

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

直流电源的路端电压U="182" V。金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接。变阻器上ab、bc、cd段电阻之比为1∶2∶3。孔O1正对B和E,孔O2正对D和G。边缘F、H正对。一个电子以初速度v0=4×106 m/s沿AB方向从A点进入电场,恰好穿过孔O1和O2后,从H点离开电场。金属板间的距离L1="2" cm,L2="4" cm,L3="6" cm。电子质量me="9." 1×10-31 kg,电量q=1.6×10-19 C。正对两平行板间可视为匀强电场,(不计电子的重力)

求:(1)各相对两板间的电场强度。
(2)电子离开H点时的动能。
(3)四块金属板的总长度(AB+CD+EF+GH)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经AB加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为UMN极板间的电压为2UMN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:

(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小;
(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;
(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?

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