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4.空间中存在沿x轴的静电场,规定无穷远处电势为零,其电势φ沿x轴上分布如图所示(图线关于φ轴对称),B、C是x轴上的两点,且OB的距离小于OC的距离,B、C两点的电场强度分别是EB、EC,下列说法中正确的是(  )
A.B、C两点的电场强度大小EB<EC
B.EB的方向沿x轴正方向
C.正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力一直做负功
D.负试探电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功

分析 本题的入手点在于如何判断E的大小,由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同,如果在x方向上取极小的一段,可以把此段看做是匀强电场,用匀强电场的处理方法思考,从而得到结论,此方法为微元法;据图象的特点分析得到是正电荷形成的电场.

解答 解:AB、在两的点附近分别取很小的一段d,由图象的斜率表示场强,所以可见EB>EC;据图象可知,形成该电场的场源电荷为正电荷,所以B点的场强方向沿x轴的负方向,故AB错误;
C、据E=qφ可知,正试探电荷沿x轴从B移到C的过程中,电势能先增大在减小,即电场力先做负功,再做正功,故C错误;
D、据E=qφ可知,负试探电荷沿x轴从B移到C的过程中,电势能先减小再增大,即电场力先做正功,再做负功,故D正确.
故选:D.

点评 本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解,并要求学生能灵活应用微分法;故此题的难度较高.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,MN和PQ为固定在水平面上的平行金属轨道,轨距为0.2m.质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上,与轨道垂直.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T.现用F=2N的水平向右的恒力拉ab杆由静止开始运动,电路中除了电阻R=0.05Ω之外,其余电阻不计,设轨道光滑,求:

(1)金属杆ab的速度达到5m/s时的加速度多大?
(2)当金属杆ab达到最大速度后,撤去外力F,此后感应电流还能产生多少焦耳热?

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.如图所示,一质量为m,电荷量为q的粒子以一定的初速度沿中线进入水平放置的平行金属板内,恰好没下板的边缘飞出,已知板间的电压为U,粒子通过平行金属板的时间为t,不计粒子的重力,则平行金属板间的距离d=$\sqrt{\frac{qU}{m}}t$,粒子在前$\frac{t}{2}$和后$\frac{t}{2}$时间内电场力做功之比为1:3.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示,电动势E=12.0V,金属棒ab质量m=0.3kg,平行导轨与水平面互成θ角,θ=30°,两导轨间的宽度L=1.0m,导轨光滑.现加一垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B=1.0T,R为可调电阻,ab棒静止在导轨上,(不计回路中的其它电阻).
(1)画出平面受力图;
(2)求可调电阻的值R1

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示,在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg,速率分别为vA=5m/s、vB=3m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动,下述正确的是(  )
A.它们碰撞前的总动量是18kg•m/s,方向水平向右
B.它们碰撞后的总动量是18kg•m/s,方向水平向左
C.它们碰撞前的总动量是2kg•m/s,方向水平向右
D.它们碰撞后的总动量是2kg•m/s,方向水平向左

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,直线AA′,BB′,CC′,DD′,EE′是相互平行的等势线,电势分别为-4V,-2V,0,2V,4V,且与直线MN成30°交于A、B、C、D、E,已知AB=BC=CD=DE=2cm,则(  )
A.该电场是匀强电场,电场强度方向垂直于AA′,且斜向左上方
B.该电场是匀强电场,电场强度大小E=2V/m
C.在纸面内,距C点距离为2cm的所有点中,有两个点的电势为2V
D.若一个正试探电荷从A点开始运动到E点,则在AB段和CD段克服电场力做的功相等

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,ABCD为光滑绝缘轨道,它由于水平面夹角为θ=37°的倾斜轨道AB和半径R=0.5m的圆形轨道BCD组成,两轨道相切于B点,整个轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度的大小E=1.0×103V/m,现将一质量为m=0.4kg、电荷量为q=4×10-3C的带正电的小球,从倾斜轨道上的A点由静止释放,小球恰好能通过圆形轨道的最高点D.取g=10m/s2,sinθ=0.6,求:
(1)小球通过D点时速度的大小;
(2)小球通过与圆心等高的C点时对轨道的压力;
(3)A、B两点的距离x.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.物体以5m/s的初速度沿光滑斜坡向上减速运动,经4s又滑回原处时速度大小仍为5m/s,则物体的加速度为(  )
A.10 m/s2,方向沿斜面向下B.5 m/s2,方向沿斜面向下
C.2.5 m/s2,方向沿斜面向下D.0

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

14.电荷所受的洛伦兹力方向不一定与磁场方向垂直×.(判断对错)

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