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18.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是(  )
A.带电粒子所带电荷一定为正
B.带电粒子的动能一定增大
C.带电粒子电势能一定增大
D.带电粒子在a点电势能一定小于b点的电势能

分析 粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子受到的电场力大体向左,电场线方向不明,无法判断粒子的电性.根据电场力做功情况,判断动能和电势能的变化.当电场力做正功时,电荷的电势能减小,动能增大;当电场力做负功时,电荷的电势能增大,动能减小.

解答 解:A、由图知,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,由于电场线方向不明,所以无法确定粒子的电性.故A错误.
BCD、由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知,若粒子从a向b运动,电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,电势能增大,相反,从b运动到a,电场力对粒子做正功,粒子的动能增大,电势能减小,则粒子在a点电势能一定小于b点的电势能.故BC错误,D正确.
故选:D.

点评 本题是电场中粒子的轨迹问题,首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向,其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.若我国发射的某颗人造卫星,距离地球表面的高度恰等于地球的半径,设地球是均匀的球体,则下列描述正确的是(  )
A.该卫星的周期小于24 h
B.该卫星可能绕着地轴上的任一点做圆周运动
C.该卫星的线速度可能大于7.9 km/s
D.该卫星的角速度小于地球自转的角速度

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,一绝缘粗糙斜面固定在水平地面上,斜面底端上的O点两侧P、Q位置上对称地固定放置等量异号电荷+q、-q,沿斜面方向的直线OO′是PQ连线的一条中垂线.一带正电的小物块能分别静止在OO′上的A、B两处,则下列说法正确的是(  )
A.小物块在A、B两处受到的摩擦力方向相同
B.A小物块在A、B两处对斜面的正压力相同
C.小物块在A、B两处具有的电势能相等
D.若将小物块从A处缓慢移到B处,小物块受到的电场力先增大再减小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.如图所示,固定于竖直面内的粗糙斜杆与水平面的夹角为β.质量为m的小球套在杆上,在大小不变的拉力F作用下,小球沿杆由底端匀速运动到顶端,其中拉力F与杆的夹角α可变,每次小球均能匀速运动至杆顶端.则下列说法正确的是(  )
A.小球一定受到四个力作用
B.斜杆对小球一定做负功
C.拉力对小球做功一定有最小值
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图所示,M、N两金属板之间有向右的加速电场,两板之间电压为U1;P、Q两板的间距为L1,两板之间有一磁感应强度大小为B、方向水平向行的匀强磁场,两板正中央有一块与水平中心轴线成45°角的硬质塑料狭长薄板;在Q板右侧长度为L2、宽度为D的矩形区域内(见图中虚线矩形abcd区域)有一电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场.一质量为m、电量为q的带电粒子从M板的小孔处以极小的初速度沿着中心轴线进入加速电场,经加速后从N板的小孔处沿着中心轴线水平向右射出,并从P板的小孔处水平射入匀强磁场中,粒子在途中与硬质塑料狭长板发生完全弹性碰撞.最后粒子运动到Q板并从Q板的小孔中水平射出而进入Q板右侧的电场区域内.不计粒子所受重力、空气阻力及碰撞时见,试求:
(1)粒子从N板射出时刻的速率;
(2)粒子从P板小孔运动到Q板小孔经历的时间;
(3)粒子在Q板右侧矩形abcd区域电场中的运动时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F的大小,F随H的变化关系如图乙所示,求:

(1)圆轨道的半径.
(2)该星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,B、C两小球在倾角α=30°的同
定光滑斜面上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球靠在垂直于斜面的光滑挡板上.现用手控制住A球,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线、弹簧均与斜面始终平行.已知A、B两球的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态,释放A后,A竖直向下运动至速度最大时C恰好离开挡板,则下列说法中正确的是(  )
A.因为A球下落过程中C球处于静止,故A、B两球和细线组成的系统在A下落的过程中机械能守恒
B.A球下落过程中的重力势能转化为B球的动能和弹簧的弹性势能
C.C球的质量也为m
D.A球的最大速度为g$\sqrt{\frac{m}{2k}}$

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7.用如图1所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻,理想电压表量程为3V,R1、R2为两个电阻箱,实验过程如下:

(1)调整电阻箱R1,使电阻值保持3.5Ω不变.
(2)调整电阻箱R2值图2位置后闭合电键,电压表刻度盘如图3所示,则电阻箱R2=15Ω,电压表示数U=1.10V.
(3)改变电阻箱R2的阻值,重复步骤(2)测出多组R2、U的对应数据,绘制成图4所示$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$图象,由图象可知,电源电动势E=1.4V,内阻r=0.73Ω.(保留两位有效数字)
(4)已知某小灯泡的U-I图象如图5所示,现用此小灯泡取代电路中的电阻箱R2,其它不变,通过调整电阻箱R1,可使电灯泡有最大功率,则小灯泡的最大功率为0.12W.(保留两位有效数字)

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8.电子的电荷量的绝对值为e,质量为m,以速度v0沿电场线的方向射入场强为E的匀强电场中,如图所示,电子从A点射入,到B点的速度变为零.
(1)A,B两点间的电势差是多大?
(2)A,B两点间的距离是多大?

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