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3.如图所示,虚线a、b、c是电场中的一簇等势线(相邻等势面之间的电势差相等),实线为一α粒子(重力不计)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.a、b、c三个等势面中,a的电势最高
B.电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C.α粒子在P点的加速度比Q点的加速度大
D.带电质点一定是从P点向Q点运动

分析 由于α粒子只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即向上,由于α粒子带正电,因此电场线方向也指向上;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,电场强度大.

解答 解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于α粒子带正电,因此电场线指向上方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最低,c等势线的电势最高,故A错误;
B、a等势线的电势最低,c等势线的电势最高;而电子带负电,负电荷在电势高处的电势能小,所以电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大,故B错误;
C、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故C正确;
D、由图只能判断出粒子受力的方向,不能判断出粒子运动的方向,故D错误.
故选:C

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、电场强度、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:解答题

13.如图甲所示,一刚性矩形金属线框从高处自由下落,刚好匀速进入一匀强磁场区域,然后穿出磁场区域,已知线圈质量为m,电阻为R,长为l1,宽为l2,磁感应强度为B,磁场区域高度为d,假设线框运动过程中不翻转,整个过程不计空气阻力.

(1)若l2<d,试计算线框刚进入磁场时的速度大小,同时分析线框完全在磁场中做何种运动?
(2)若l2=d,试分析线框刚进入磁场到刚好完全离开磁场的过程中能量是如何转化的?通过分析、推导说明此过程中能量转化是守恒的.
(3)若将线框改为长度为a的金属棒,如图乙所示,金属棒由静止释放进入磁场,假设金属棒能保持水平状态穿过磁场,分析说明金属棒在磁场中产生感应电动势的原因并推导感应电动势E与瞬时速度v的关系式.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图电路中,开关S是闭合的,此时流过线圈L的电流为i1,流过灯泡A的电流为i2,已知RA>RL.在t1时刻将S断开,那么在开关断开前后一段时间内经过灯泡A的电流随时间变化规律是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

11.如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为$\frac{m}{3}$的小球B通过轻质弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自由伸长状态;质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性正碰.在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走.不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内,小球B与固定挡板的碰撞时间极短.求:小球B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图甲所示,长直导线右侧的矩形线框与长直导线位于同一平面内.以导线中向上电流为正,当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时,线框中感应电流的方向是(  )
A.感应电流方向一直逆时针B.感应电流方向一直顺时针
C.感应电流方向先顺时针后逆时针D.感应电流方向先逆时针后顺时针

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

8.如图所示为某种透明介质做成的直三棱柱,ACC′A′侧面与BCC′B′侧面垂直,∠B=60°,一细光束由BCC′B′侧面上某一点垂直射入,在ABB′A′侧面上刚好射出.
(1)透明介质的折射率;
(2)光线从ACC′A′侧面射出时折射角的正弦值.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.关于热力学第二定律,下列表述正确的是(  )
A.不可能使热量从低温物体传递到高温物体
B.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功
C.第二类永动机是不可能制成的
D.热力学第二定律是热力学第一定律的推论

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置,间距为L,导轨的P、M端接到匝数比为n1:n2=1:4的理想变压器的原线圈两端,一只理想二极管和一个电阻R串联接在副线圈上,如图所示.电压表和电流表均为理想交流电表.在两导轨间x≥0区域有垂直导轨平面的磁场,磁场的磁感应强度B=B0sin2kπx,一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好.开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动,则(  )
A.导体棒ab中产生的交变电流的频率为2kv
B.在t时间内力F做的功为$\frac{8{B}_{0}^{2}{L}^{2}{v}^{2}t}{R}$
C.交流电压表的示数为2B0Lv
D.如果二极管被短路,则电流表示数将变为原来的两倍

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图甲所示,足够长的水平传送带始终保持匀速运动,水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过.此后小物块的速度随时间变化的关系如图乙所示,图中取向右运动的方向为正方向.物块质量M=1.0kg,g取10m/s2.求:

(1)物块与传送带间的动摩擦因数μ;
(2)摩擦力对物体做的功;
(3)摩擦力对传送带做的功.

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