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18.a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中,分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动(不考虑带电液滴间的相互作用),下列说法不正确的是(  )
A.a、b、c、d均带正点荷B.a、b的电势能、机械能均不变
C.c的电势能减少,机械能增加D.d的电势能减少,机械能减少

分析 首先根据运动特点判断四个液滴的受力情况,得出均受力平衡,且受到的电场力的方向都向上的结论,从而判断电性是相同的;在从四个带电液滴的运动方向上来判断重力和电场力做功的正负,并判断电势能和机械能的转化情况,从而可判断各选项的正误.

解答 解:A、因为a、b、c、d四个带电液滴分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下都作匀速直线运动,可知受力都处于平衡状态,四个带点液滴均受到竖直向上的电场力作用,可知四个带电液滴带同种电荷,都为正电荷,故A正确.
B、a、b在水平方向上运动,电场力和重力均不做功,所以电势能和机械能都不变,故B正确.
C、c竖直向上运动,电场力做正功,电势能转化为机械能,电势能减少,机械能增加,故C正确.
D、d竖直向下运动,电场力做负功,电势能增加,机械能减少,机械能转化为电势能.故D错误.
本题选错误的,故选:D.

点评 关于带电粒子在匀强电场中的运动情况,是电学和力学知识的综合,带电粒子在电场中的运动,常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等,规律跟力学是相同的,只是在分析物体受力时,注意分析电场力.常用牛顿运动定律,运动学公式和能量的转化与守恒解决此类问题.

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8.如图所示,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个共n匝,边长为a,总质量为m,总电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向,以速度v从图示位置向右运动,当线框中心线AB运动到PQ重合时,线框的速度为$\frac{v}{3}$,则(  )
A.此时线框中的电功率为$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}{v^2}}}{9R}$
B.此时线框的加速度为$\frac{{4{n^2}{B^2}{a^2}v}}{3R}$
C.此过程通过线框截面的电量为$\frac{{B{a^2}}}{R}$
D.此过程回路产生的电能为$\frac{1}{6}m{v^2}$

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9.如图所示,在竖直平面内的两根平行金属导轨,顶端用一电阻R相连,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面.一质量为m的金属棒他们ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动,到某一高度后又返回下行到原处,整个过程金属棒与导轨接触良好,导轨与棒的电阻不计.则在上行与下行两个过程中,下列说法正确的是(  )
A.通过R的电荷量相等B.回到出发点的速度v等于初速度v0
C.电阻R上产生的热量相等D.所用时间相等

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6.如图,真空中一对平行金属板构成一平行板电容器,两板间电势差为100V,电容器带电量为1.0×10-2C.一个电荷为+2e的粒子从正极板的小孔进入电场,到达负极板.求:(1)该电容器的电容;
(2)上述粒子在电容器两极板间运动的过程中获得的动能.(不计重力,e=1.6×10-19C)

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13.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是(  )
A.电场力与小球重力的关系是qE=mgB.电场力与小球重力的关系是qE=$\sqrt{3}$mg
C.小球在B点时,细线拉力为FT=$\sqrt{3}$mgD.小球在B点时,细线拉力为FT=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点,其中M点在轨迹的最右点.不计重力,下列表述正确的是(  )
A.粒子在M点的速率最小
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在电场中的加速度大小不变,方向改变
D.粒子在电场中的电势能始终在增加

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m,电量为q,现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹角为θ.
(1)请画出小球受力分析图;
(2)试求这个匀强电场的场强E大小.

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7.如图所示,在一个大小为E=103V/m,方向水平向左的匀强电场中,有一个小物块,质量为m=80g,带正电荷q=2×10-4 C,与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.2,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g=10m/s2,求:
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(2)如果在第(1)问的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?

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8.由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1秒内通过0.4米的位移,则(  )
A.第1秒末的速度是0.8m/sB.加速度为0.8m/s2
C.第2秒内通过的位移为1.6mD.2s内通过的位移为1.2m

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