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2.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )
A.带电质点通过P点时的电势能较Q点小
B.三个等势面中,c的电势最高
C.带电质点通过P点时的动能较Q点大
D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大

分析 由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场场强大.

解答 解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故A错误;
B、沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a点的电势最低,故B正确;
C、根据质点受力情况可知,C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;
D、根据U=Ed知,等差等势面越密处场强越大,则P处场强比Q处的大,由牛顿第二定律知,质点通过P点时的加速度较Q点大,故D正确.
故选:BD.

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示为甲乙两质点作直线运动的速度图象,则下列说法中不正确的是(  )
A.甲质点在0~t1时间内的平均速度小于乙质点在0~t2时间内平均速度
B.甲质点在0~t1时间内的加速度与乙质点在t2~t3时间的加速度相同
C.在0~t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等
D.在t3时刻,甲、乙两质点都回到了出发点

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.如图1所示电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图2中的AC、BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.求:
(1)定值电阻R0和变阻器的总电阻;
(2)电源的电动势和内阻.

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10.如图甲所示,2013年6月13日,我国“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验,这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未的时间里我国已经建立了载人空间站,空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态,此时无法用天平称量物体的质量.某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置,如图乙所示:光电传感器B能够接受光A发出的细激光束,若B被挡光就将一个电信号发给与它连接的电脑.将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上,左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上,N处系有被测小球,让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.
(1)实验时,从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F,除此之外,还需要测量的物理量是:小球圆周运动半径r(文字描述和对应字母).
(2)被测小球质量的表达式为m=$\frac{F{t}^{2}}{4{π}^{2}(n-1)^{2}r}$〔用(1)中的物理量的符号表示〕.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是(  )
A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动
B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动
C.磁铁在线圈平面内顺时针转动
D.磁铁在线圈平面内逆时针转动

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7.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线,电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上,则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是(  )
A.B=$\frac{mgsinθ}{IL}$,方向垂直斜面向下B.B=$\frac{mgtanθ}{IL}$,方向竖直向上
C.B=$\frac{mg}{IL}$,方向水平向左D.B=$\frac{mgcosθ}{IL}$,方向水平向左

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.将甲、乙两物体从地面上同一点竖直向上抛出,已知甲物体质量是乙物体质量的2倍,而甲的初速度是乙初速度的一半,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.甲的加速度是乙加速度的一半
B.甲上升的最大高度是乙上升最大高度的一半
C.甲上升时间是乙上升时间的一半
D.不管是否有空气阻力,甲上升和下降过程所用时间都相等

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11.如图所示,ABCD为竖直平面内固定的光滑轨道,其中AB为斜面,BC段是水平的,CD段为半径R=0.2m的半圆,圆心为O,与水平面相切与C点,直径CD垂直于BC.现将小球甲从斜面上距BC高为10R/3的A点由静止释放,到达B点后只保留水平速度沿水平面运动,与静止在C点点小球乙发生弹性碰撞.已知甲、乙两球队质量均为m=0.01kg,重力加速度g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点)求:
(1)甲乙两球碰撞后,乙恰好能通过轨道的最高点D,则甲、乙碰后瞬间,乙对轨道最低点C处的压力F;
(2)在满足(1)的条件下,求斜面与水平面的夹角
(3)若将甲仍从A点释放,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求能让乙通过D点速度范围.

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12.足够长的倾角θ=53°的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8,如图所示.(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2
(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;
(2)求返回斜面底端时的速度.

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