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精英家教网某空间存在一个范围足够大的电场,x轴上各点的电势φ随坐标x变化规律如图,O点是坐标原点.一带电粒子只在电场力作用下沿x轴做直线运动,某时刻经过O点,速度沿+x方向.不考虑粒子的重力,关于电场和粒子的运动,下列说法中正确的是(  )
A、电场一定是沿+x轴方向的匀强电场B、粒子做匀变速直线运动C、粒子可能做周期性的往复运动D、粒子在运动过程中,动能与电势能之和可能不断增大
分析:根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线的方向,确定出粒子所受的电场力方向,分析其运动情况.φ-x图象的斜率大小等于场强E.加速度a=
qE
m
,只有电场力做功,则动能与电势能之和不变,从而即可求解.
解答:解:A、根据题意可知,φ-x图象的斜率大小等于场强E,虽粒子受到电场力作用,但不知电性,则不一定是沿+x轴方向的匀强电场.故A错误.
B、粒子受到恒定的电场力作用,则一定是匀变速直线运动.故B正确,C错误.
D、粒子在运动过程中,只有电场力做功,则动能与电势能之和不变.故D错误.
故选:B.
点评:本题关键是抓住φ-x图象的斜率大小等于场强E,确定电场线方向,判断粒子的运动情况,同时掌握电势能与动能的转化关系.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?杨浦区模拟)如图所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域,磁场的磁感强度大小为B=0.6T.边长为L=0.5m的正方形金属框abcd(以下简称方框)被固定在光滑的绝缘水平面上,其外侧套着一个质量为m=0.4kg、与方框边长相同的U型金属框架MNPQ(以下简称U型框),U型框与方框之间接触良好且无摩擦.NP、bc、ad三边的电阻均为r=0.2Ω,其余部分电阻不计.U型框从图示位置开始以初速度v0=1.2m/s向右以a=-1.5m/s2作匀变速运动.问:.
(1)开始时流过U型框的电流大小和方向如何?
(2)开始时方框上ad边的热功率多大?
(3)当U型框NP边与方框bc边间的距离为0.29m时作用在U型框上的外力大小和方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲,空间存在—范围足够大的垂直于xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电量为q(q<0)的粒子从坐标原点O沿加xoy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x 轴上的A(a,0)点,求v1的大小:

(2)已知一粒子的初建度大小为v(v>v1).为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sin值:

(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿x轴正向发射。研究表明:粒子在xoy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(福建卷带解析) 题型:计算题

如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电荷量为qq>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的Aa,0)点,求v1的大小;
(2)已知一粒子的初速度大小为vvv1),为使该粒子能经过Aa,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;
(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm

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科目:高中物理 来源:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(福建卷解析版) 题型:计算题

如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电荷量为qq>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的Aa,0)点,求v1的大小;

(2)已知一粒子的初速度大小为vvv1),为使该粒子能经过Aa,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sinθ值;

(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm

 

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