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15.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0~x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2~x3段是直线,其中x3-x2=x2-x1,则下列说法正确的是(  )
A.0~x1段的电场强度逐渐减小
B.粒子在x1-x2段做匀变速运动,x2-x3段做匀速直线运动
C.x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3
D.x1与x2两点间的电势差U12等于x2与x3两点间的电势差U23

分析 根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:E=$\frac{△∅}{△x}$,结合分析图象斜率与场强的关系,即可求得x1处的电场强度;根据能量守恒判断速度的变化;由Ep=qφ,分析电势的高低.由牛顿第二定律判断加速度的变化,即可分析粒子的运动性质.根据斜率读出场强的变化.

解答 解:
A、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:E=$\frac{△∅}{△x}$,得:E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{P}}{△x}$,由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于$\frac{△{E}_{P}}{△x}$,0~x1段的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,故A正确.
B、由图看出在0~x1段图象切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动.x1~x2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动.x2~x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故B错误.
C、根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带负电,q<0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有:φ1>φ2>φ3.故C正确.
D、x1与x2两点间距与x2与x3两点间距相等,但是线的斜率不一样,故而电场强度不一样,有U=Ed,可知x1与x2两点间的电势差U12等于x2与x3两点间的电势差U23不相同,故D错误.
故选:AC.

点评 本题以图象的形式考查静电场的场强、电势、电势能等相关知识;解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义,判断电势和场强的变化,再根据力学基本规律:牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.若有一宇航员登上某一星球后,想探测一下该星球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断中正确的是(  )
A.直接将电流表放于该星球表面,根据电流表有无示数来判断磁场的有无
B.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈朝某一方向运动,若电流表无示数,则可判断该星球表面无磁场
C.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,若电流表无示数,则可判断该星球表面无磁场
D.将电流表与线圈连成闭合回路,使线圈朝某一方向运动,若电流表有示数,则可判断该星球表面有磁场

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.将一长方形铝板放在水平绝缘桌面上,上下面的高度为h,前后表面的厚度为d,在铝板所在的空间加上一垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在铝板的左右表面加一电压,使其形成水平向右的电流I,稳定时,若在上下表面间接一电压表,其读数为U,则(  )
A.达到稳定前,铝板内的自由电子所受的磁场力向上
B.稳定时铝板下表面的电势低
C.若仅将铝板的厚度变为$\frac{d}{2}$,则稳定时电压表的读数为$\frac{U}{2}$
D.若仅将铝板的电流变为$\frac{l}{2}$,则稳定时电压表的读数为$\frac{U}{2}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.斜面体A置于地面上,物块B恰能沿着A的斜面匀速下滑,如图所示,现对正在匀速下滑的物块B进行下列四图中的操作,操作中斜面体A始终保持静止,下列说法正确的是(  )
A.
图中竖直向下的恒力F使物块B减速下滑
B.
图中平行斜面向上的力F使斜面体A受到地面向右的静摩擦力
C.
图中平行斜面向下的力F使斜面体A受到地面向左的静摩擦力
D.
图中在物块B上再轻放一物块C,物块B仍能沿斜面匀速下滑

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示,由此可以得出(  )
A.波长一定是4cmB.波的周期一定是4s
C.波的振幅一定是2cmD.波的传播速度一定是1cm/s
E.波长可能是0.8cm   

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.某兴趣小组用合金丝组装滑动变阻器.
(1)组装前他们首先利用螺旋测微器测出合金丝的直径,如图甲所示,则该合金丝的直径为1.205mm,然后利用刻度尺测得合金丝的长度,并结合标称的电阻率粗略计算出合金丝的总电阻Rx,约为5Ω.
(2)组装好滑动变阻器后,他们选用下列器材精确测量滑动变阻器的总电阻Rx
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约0.6Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.12Ω)
C.电压表V1(量程15V,内阻约15kΩ)
D.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)
E.滑动变阻器R,总电阻约20Ω
F.两节干电池(内阻不计)
G.电键S、导线若干
①所选电流表为A1(填“A1”或“A2”),所选电压表为V2(填“V1”或“V2”).
②请帮他们完成图乙的实物连接,使其成为测量电路,要求电表读数范围尽可能大.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

7.下列说法正确的是(  )
A.玛丽•居里首先提出原子的核式结构学说
B.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
C.查得威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
D.γ射线一般伴随着α或β射线产生,它的穿透能力最强
E.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,等边三角形ABC处在匀强电场中,其中电势φAB=0,电量为1C的正电荷仅在电场力作用下从C点运动到A点,电势能减少1J.保持该电场的大小和方向不变,让等边三角形以A点为轴在纸面内顺时针转过30°,则此时的B点电势为(  )
A.$\frac{\sqrt{3}}{3}$VB.$\frac{1}{2}$VC.-$\frac{\sqrt{3}}{3}$VD.-$\frac{1}{2}$V

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.汽车上坡的时候,司机必须换档,其目的是(  )
A.减小速度,得到较小的牵引力B.减小速度,得到较大牵引力
C.增加速度,得到较小的牵引力D.增加速度,得到较大的牵引力

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