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19.点电荷Q的电场中,一个α粒子(氦原子核)通过时的轨迹如图实线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是(  )
A.运动中α粒子总是克服电场力做功
B.α粒子经过两等势面的动能Eka>Ekb
C.α粒子在两等势面上的电势能Epa>Epb
D.点电荷Q可能为正电荷,也可能为负电荷

分析 从粒子运动轨迹看出,轨迹向左弯曲,可知带电粒子受到了排斥力作用,从a到b过程中,电场力做负功,反之,远离Q的过程电场力做正功.可判断电势能的大小和动能大小以及Q的电性.

解答 解:A、根据α粒子的运动轨迹可知,α粒子受到了排斥力作用,可知,α粒子靠近点电荷Q时,电场力做负功.α粒子远离点电荷Q时,电场力做正功.故A错误.
B、从a到b过程中,电场力做负功,因此α粒子的动能减小,EKa>EKb.故B正确;
C、从a到b过程中,电场力做负功,α粒子的电势能增大,则Epa<Epb.故C错误;
D、根据运动轨迹可知,带电粒子受到了排斥力作用,所以Q的电性一定是正电荷.故D错误;
故选:B

点评 该题考查轨迹问题,首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向,确定是排斥力还是吸引力.由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的方法.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

9.如图所示,水平传送带长为L=11.5m,以速度v=7.5m/s沿顺时针方向匀速转动.在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=370的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求滑块从A端运动到B端的过程中
(1)滑块运动的时间;
(2)滑块和传送带组成的系统因摩擦产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,P为位于某一高度处的质量为m的物块,Q为位于水平地面上的质量为M的特殊平板,$\frac{m}{M}$=$\frac{1}{2}$,平板与地面间的动摩擦因数μ=0.1.在板的上表面的上方,存在一定厚度的“相互作用区域”,区域的上边界为MN,如图中划虚线的部分.当物块P进入相互作用区域时,P、Q之间便有相互作用的恒力F=11mg,其中Q对P的作用力竖直向上,F对P的作用使P不与Q的上表面接触.在水平方向上,P、Q之间没有相互作用力.已知物块P开始下落的时刻,平板Q向右的速度为v0=10m/s,P从开始下落到刚到达“相互作用区域”所经历的时间为t0=1.0s.平板Q足够长,空气阻力不计,g取10m/s2.求:
(1)物块P在相互作用区域中运动时P、Q加速度的大小;
(2)从P开始下落至第一次运动到最低点过程中P在相互作用区域运动的时间t及此过程Q的位移;
(3)从P开始下落至平板Q的速度为零时,P一共回到出发点几次?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd,e是ad的中点,f是cd的中点,如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子,恰好从e点射出,则(  )
A.如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从f点射出
B.如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f点射出
C.如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,将从d点射出
D.只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时,从f点射出所用时间最短

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置.其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量.力传感器可测出轻绳中的拉力大小.

(1)实验时,一定要进行的操作是BC.
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录力传感器的示数
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.
(2)甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为2.00m/s2(结果保留三位有效数字).
(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如图3的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为C.
A.$\frac{1}{tanθ}$B.$\frac{1}{tanθ}$-m0C.$\frac{2}{k}$-m0D.$\frac{2}{k}$
(4)乙同学根据测量数据做出如图4所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

4.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图所示.若将一负电荷q=2.0×10-7C,从A点移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J.试求:
(1)A、B两点的电势差Uab多大?哪一点电势高?
(2)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化?
(3)如在这一电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.如图所示,电场中有a、b两点,则下列说法中正确的是(  )
A.电势φa<φb,场强Ea<Eb
B.电势φa>φb,场强Ea>Eb
C.将电荷-q从a点移到b点电场力做负功
D.将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa>Epb

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

8.用如图1所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平.
(1)实验时,一定要进行的操作是AB.(填步骤序号)
A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数F0
B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
C.用天平测出砂和砂桶的质量
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)以拉力传感器示数的二倍F(F=2F0)为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的a-F图象如图2所示,则可能正确的是C.

(3)在实验中,得到一条如图3所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点,1~5每相邻两个点间各有四个打印点未画出,用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为:10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则:小车的加速度大小为1.5m/s2,(结果保留一位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.某静电除尘器工作时内部电场线分布的俯视图如图,带负电粉尘被吸附时由b点运动到a点,以下说法正确的是(  )
A.该电场是匀强电场B.a点电势高于b点电势
C.电场力对粉尘做正功D.粉尘的电势能减小

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