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11.空间有一沿x轴对称分布的电场,取无穷远处电势为0,在x轴上其电势φ随x变化的图象如图所示,图象关于原点对称,x1和-x1为x轴上对称的两点.下列说法正确的是(  )
A.O点的电势最低
B.x1和-x1两点的电场强度相等
C.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能
D.电子从-x1处由静止释放后,它将沿x轴负方向作加速度逐渐减小的加速运动

分析 根据题意,电场关于x轴对称分布可知,作出电场线如图,根据顺着电场线,电势降低和对称性可判断电势高低.

解答 解:A、由图可知,O点的电势为0,但不是最低.故A错误;
B、在电势φ随x变化的图象中,图线的斜率表示电场强度的大小和方向.由图可知,x1和-x1两点的电场强度大小相等.方向相同.故B正确;
C、由E=-eφ可知,电子在x1处的电势能为正,在-x1处的电势能为负.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能.故C正确;
D、电子从-x1处由静止释放后,受力的方向与电场强度的方向相反,即向右,它将沿x轴正方向作加速度逐渐增大的加速运动.故D错误.
故选:C

点评 本题关键抓住沿着电场强度的方向,电势一定降低;然后结合图象得到电场强度的分布情况,再分析电势变化情况即可.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.某同学用“探究做平抛运动物体的轨迹“的实验装置来验证钢球沿斜槽滚下过程中机械能守恒.实验步骤如下:
A.将斜槽固定在实验台边缘,调整斜槽出口使出口处于水平;
B.出口末端拴上重锤线,使出口末端投影于水平地面O点.在地面上依次铺上复写纸、白纸;
C.从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小球多次,找出钢球的落点P;
D.测出A点与槽口之间的高度H,槽口B与地面的高度h以及O点与钢球落点P之间的距离S.
①请根据所测量数据的字母,写出钢球从斜槽上滚下过程中:重力势能的减少量△Ep=mgH,动能的增加量△EK=$\frac{mg{S}^{2}}{4h}$(小球质量为m).
②如何减小上述实验中出现的误差:找出钢球的平均落点,减小斜槽的摩擦阻力等等(至少写出一条).

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2.如图所示,木板A、B的质量均为m,铁块C质量为2m,开始时,C在木板B的右端,二者以υ0初速度共同沿光滑水平面向左匀速运动,同时,木板A以大小为υ0的初速度沿该光滑水平面向右匀速运动.已知A与B每次相碰后,A的动能都变为碰前动能的$\frac{1}{4}$,A与左侧墙壁相碰不损失动能,C与B之间的动摩擦因数为μ,在整个作用过程中,C始终在B上,没有掉下;A与B每次相碰时,C与B都已达到共同运动.求整个作用过程中C与B之间的相对滑行距离及相对滑行所用的时间.

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19.某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
(2)若已知H=5m,L=8ml,a=2m/s2,g=10m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?
(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?

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6.如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场(电场区域足够大,图中未画出),现在垂直于xOy平面加一足够大的磁场(如图乙所示,设向外为磁场的正方向,B0知值).在t=0刻,一个质量为m电量为q带正电小球,从坐标原点D处以v0度沿直线OP方向运动,为使小球能在以后的运动中垂直OP连线方向通过D(4L,3L)点,取g=10m/s2,求:

(1)场强的大小和方向;
(2)满足条件的t1表达式;
(3)进一步的研究发现,通过D点之后小球的运动具有周期性,试求出此运动的周期.

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16.图中画出了氢原子的4个能级,一群处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,能发出多种不同频率的光子,现用这些光子去照射金属钾,已知金属钾的逸出功为2.22eV.在这些光子中(  )
A.由n=4能级跃迁到n=1能级发射出的光子频率最小
B.由n=4能级跃迁到n=3能级发射出的光子频率最小
C.能够从金属钾表面打出光电子的总共有6种频率的光子
D.由n=4能级跃迁到n=1能级发射出的光子从金属钾表面打出光电子时,光电子获得的初动能最大

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3.如图所示,光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一阻值为R的电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端,若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则分析不正确的是(  )
A.整个过程电路中产生的电热等于始末状态金属杆动能的减少量
B.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于$\frac{1}{2}$mv02
C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于$\frac{1}{2}$mv02-mgh
D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

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20.一质量为m的小滑块沿半径为R的半球面的内表面由上向下以速度v匀速滑行,由此可知(  )
A.小滑块的加速度为零
B.小滑块做匀变速运动
C.小滑块加速度大小不变
D.小滑块滑行时所受合外力大小一定小于mg

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