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15.图中虚线表示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0V,一带正电的点电荷只在静电力的作用下运动,经过a、b两点时的动能分别为26eV和5eV,当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-4eV时,它的动能为(  )
A.4eVB.16eVC.8eVD.21eV

分析 由题,相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能,写出电荷的总能量,再由能量守恒求出其电势能变为-8eV时的动能值.

解答 解:由题,电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV,动能减小了21eV.而相邻的等势面之间的电势差相等,电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等,电势能变化量相等,则电荷从3等势面到4等势面时,动能减小7eV,电势能增大,等势面3的电势为0,电荷经过b时电势能为7eV;
又由题,电荷经b点时的动能为5eV,所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV,其电势能变为-4eV时,根据能量守恒定律得到,动能应为16eV.
故选:B.

点评 本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量,然后结合等差等势面之间的关系即可正确解答.中等难度.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将木块放在水平长木板上,如图(a)所示,用力沿水平方向拉长木板,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff 随拉力F的变化图象,如图(b)所示.已知木块质量为1.0kg,取重力加速度g=10m/s2
由上述采集的数据,请你回答下列问题:
(1)木块与长木板间的最大静摩擦力Ffm为4N;
(2)木块与长木板间的滑动摩擦力Ff为3N;
(3)木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3.

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13.如图所示,竖直放置的平行金属板带等量异种电荷,一带电微粒沿图中直线从A向B运动,下列说法中正确的是(  )
A.微粒可能带正电B.微粒电势能减小C.微粒机械能减小D.微粒动能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动,物体相对桶壁静止.则(  )
A.物体受到4个力的作用
B.物体所受向心力是物体所受的重力提供的
C.物体所受向心力是物体所受的弹力提供的
D.物体所受静摩擦力和重力相等

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱.它将带着中国制造的月球车,在38万千米之外的月球表面闲庭信步.月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的${\;}_{2}^{3}$He含量十分丰富,科学家认为,${\;}_{2}^{3}$He是发生核聚变的极好原料,将来${\;}_{2}^{3}$He也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大.关于${\;}_{2}^{3}$He,下列说法正确的是(  )
A.${\;}_{2}^{3}$He的原子核内有三个中子两个质子
B.${\;}_{2}^{3}$He的原子核内有一个中子两个质子
C.${\;}_{2}^{3}$He是42He同位素
D.${\;}_{2}^{3}$He原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q,质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计.求:
(1)粒子末速度v的大小.
(2)两极板间电场强度E的大小和方向.
(3)两极板间距离d.

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7.某实验小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系.实验室提供如下器材:
A、表面光滑的长木板        B、可叠放钩码的物理小车
C、秒表                    D、方木块(用于垫高木板)
E、质量为m的钩码若干个    F、米尺
该研究小组采用控制变量法进行实验探究,即:
(一)在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系.
实验时,可通过在小车叠放钩码来改变物体质量,通过测出木板长L和小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,可求得物体的加速度a=$\frac{2L}{{t}^{2}}$,他们通过分析实验数据发现:在误差范围内,质量改变之后,物体下滑所用时间可认为不改变.由此得出结论:光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量无关.
(二)在物体质量不变时,探究加速度与倾角的关系.
实验时,通过改变方木块垫放位置来整长木板倾角,由于没有量角器,该小组通过测量木板长L和测量出长木板顶端到水平面的高度h求出倾角α的正弦值sinα=$\frac{h}{L}$.下表是他们的实验数据.
次数l2345
L(m)1.001.001.001.001.00
h(m)0.100.200.300.400.50
t(s)1.4411.000.830.510.64
sinα0.100.200.300.400.50
a(m/s20.972.002.907.694.88
(1)请将表格补充完整并在如图方格纸内画出a-sinα图线.
(2)分析a-sinα图线得出的结论是:光滑斜面上物体下滑的加速度与斜面倾角a的正弦值成正比.
(3)利用a-sinα图线求出当地的重力加速度g=9.8 m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

4.下列说法正确的是(  )
A.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性
B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加
D.重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损,都向外界放出核能
E.一束光照射到某金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太短

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.一不计重力的带电粒子q从A点射入一正点电荷Q的电场中,运动轨迹如图所示,则(  )
A.粒子q做匀变速曲线运动B.粒子q的加速度先变小后变大
C.粒子q的电势能先变小后变大D.粒子q的动能一直变大

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