4.如圖1、2、3、4虛線是正點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中的等勢(shì)線,相鄰等勢(shì)線的電勢(shì)差大小均為10V,且令φ2=0.某一帶電量q=0.1C的帶電粒子,沿圖中實(shí)線運(yùn)動(dòng)軌跡,先后通過(guò)A、B、C三點(diǎn),經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),帶電粒子的動(dòng)能EkA=10J,則關(guān)于動(dòng)能、電勢(shì)能、電勢(shì),以及電場(chǎng)力做功,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.EkB=2J,WAB=-8J,φA=-20V
B.EkC=9J,WBC=1J,φC=-10V
C.EkC=1J,WAC=1J,φC=-10V
D.從A到B電場(chǎng)力做正功,從B到C電場(chǎng)力做負(fù)功

分析 此題要首先判斷出帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,受到的電場(chǎng)力的情況,電場(chǎng)力的方向是沿半徑方向向外的,從運(yùn)動(dòng)方向和受力情況上可判斷出電場(chǎng)力做功情況和電勢(shì)能的變化情況,從而可確定動(dòng)能的變化.

解答 解:
從帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)看,說(shuō)明帶電粒子受到沿半徑向外的電場(chǎng)力作用,在由A到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能會(huì)減少,電勢(shì)能會(huì)增加,從B到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,動(dòng)能增加;
帶電粒子的動(dòng)能EkA=10J,相鄰等勢(shì)線的電勢(shì)差從A到B運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,即為WAB=qUAB=-0.1×20J=-2J,電勢(shì)能增加2J,動(dòng)能減小2J,則EkB=8 J;
大小均為10V,一帶電量q=0.1C的帶電粒子,從B到C運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,即為WBC=qUBC=0.1×10J=1J,電勢(shì)能減小1J,動(dòng)能增加1J,則EkC=EKB+WBC=8+1=9 J;
由A到C的過(guò)程,電場(chǎng)力做負(fù)功,WAC=WAB+WBC=-1J;
令φ2=0.又因正點(diǎn)電荷,由于沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)降低,所以φC=-10V,φA=-20V;故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:B

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)明確對(duì)于點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線分布要有明確的認(rèn)識(shí),點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線是放射狀的,正點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線是沿半徑方向向外的,負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)線是沿半徑方向向里的;點(diǎn)電荷周?chē)牡葎?shì)面是一個(gè)個(gè)的同心球面.電場(chǎng)力做功與重力做功有共同的特點(diǎn),只與路徑無(wú)關(guān),電場(chǎng)力做功與初末位置的電勢(shì)差有關(guān).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量,主要用于( 。
A.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子動(dòng)能,不改變體積
B.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,改變體積
C.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,同時(shí)增加分子動(dòng)能和改變體積
D.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),但不增加分子勢(shì)能和動(dòng)能,也不改變體積

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,Rt為熱敏電阻(特性未知),其他電阻都是普通的電阻,當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí)燈泡L的亮度變暗,則( 。
A.Rt的阻值隨溫度的降低而增大
B.Rt的阻值隨溫度的降低而減小
C.當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí),電路的總電流增大
D.當(dāng)環(huán)境溫度變低時(shí),電源的效率增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.把一盞標(biāo)有“4V、1.6W”的小燈泡接到輸出電壓恒定為1V的電源兩端.下列對(duì)流過(guò)小燈泡的電流敘述正確的是( 。
A.一定等于0.1AB.一定大于0.1AC.一定小于0.1AD.可能小于0.1A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.钚核${\;}_{94}^{239}$Pu的衰變方程為:${\;}_{94}^{239}$Pu-→${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{2}^{4}$He,衰變產(chǎn)物α粒子和鈾核的結(jié)合能之和一定大于钚核的結(jié)合能
C.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定
D.自由核子組成原子核時(shí),其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.如圖(甲)所示,x軸上方為一垂直于平面xoy向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,x軸下方為方向平行于x軸,大小恒為Eo,方向作周期性變化的 電場(chǎng).在坐標(biāo)為(R,R)的A點(diǎn)和第四象限中某點(diǎn)分別放置的兩個(gè)質(zhì)量均為m,電量均為q的正點(diǎn)電荷P和Q,P、Q的重力均不計(jì).現(xiàn)使P在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中開(kāi)始做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),同時(shí)釋放Q,要使兩電荷總是以相同的速度同時(shí)通過(guò)y軸,求:

(1)場(chǎng)強(qiáng)Eo的大小及方向變化的周期.
(2)在圖(乙)的E-t圖中作出該電場(chǎng)的變化圖象(以釋放電荷P時(shí)為初始時(shí)刻,x軸的正方向作為場(chǎng)強(qiáng)的正方向),要求至少畫(huà)出兩個(gè)周期的圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖甲所示為一交流發(fā)電機(jī)的模型,abcd為面積S=0.5m2的矩形線圈,矩形線圈的匝數(shù)為N且電阻可忽略不計(jì),將線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B=0.1T.現(xiàn)讓矩形線圈繞水平的中心軸線以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng),且該矩形線圈用兩個(gè)接觸良好的電刷與一理想交流電流表、理想變壓器的原線圈相連.已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10:1,副線圈與一滑動(dòng)變阻器連接,經(jīng)測(cè)量可知副線圈的輸出電壓按照如圖乙所示的規(guī)律變化.則( 。
A.原線圈的輸入電壓有效值為100 V
B.矩形線圈的匝數(shù)為N=20
C.在滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢地向上滑動(dòng)的過(guò)程中,電流表的讀數(shù)逐漸減小
D.如果僅將矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,則變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.有一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻的速度大小是4m/s,一秒后速度的大小是10m/s,則在這一秒內(nèi)( 。
A.加速度的大小一定是6m/s2B.加速度的大小一定是14m/s2
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.如圖,某同學(xué)利用驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置.探究半徑相等的小球1和2的碰撞過(guò)程是否動(dòng)量守恒,用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2,按下述步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn):
安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,做好測(cè)量前的準(zhǔn)備,并記下重垂線所指的位置O第一步:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上,重復(fù)10次,用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置.
第二步:把小球2放在斜槽前端邊緣處,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下;使它們碰撞并落在地面上.重復(fù)10次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置.
第三步:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離,即線段OD、OE、OF的長(zhǎng)度,分別為L(zhǎng)D、LE、LF
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中的D點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中的F 點(diǎn).
(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式m1LE=m1LD+m2LF,則說(shuō)明兩小球的碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒.
(3)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)操作和描述正確的是C.
A.用質(zhì)量大的球去碰質(zhì)量較小的球,目的是使被碰球飛行距離更遠(yuǎn),可減小測(cè)量誤差
B.調(diào)整斜槽末端水平,目的是使兩球能發(fā)生對(duì)心碰撞
C.讓入射球認(rèn)同一位置釋放,目的是保障每次碰撞前小球的動(dòng)量都相同
D.碰撞后兩球的動(dòng)能之和總會(huì)小于碰前入射球的動(dòng)能,是因?yàn)樾辈勰Σ亮ψ鲐?fù)功造成的.

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同步練習(xí)冊(cè)答案