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4.如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则(  )
A.液滴做的是匀速直线运动B.液滴做的是匀减直线运动
C.两板的电势差为$\frac{mgd}{q}$D.液滴的电势能减少了mgd

分析 液滴沿直线运动,则其所受的合力方向与速度方向在同一直线上或合力为零,即可判断出电场力方向竖直向上,而且电场力与重力相平衡,由平衡条件和U=Ed求解电势差.

解答 解:A、B、液滴进入竖直方向的匀强电场中,所受的电场力方向竖直向上或竖直向下,因为微粒做直线运动,可知,电场力方向必定竖直向上,而且电场力与重力平衡,液滴做匀速直线运动,故A正确B错误;
C、液滴从下极板运动到上极板的过程中,由动能定理有qU-mgd=0,解得:U=$\frac{mgd}{q}$,故C正确;
D、液滴进入竖直方向的匀强电场中,重力做功-mgd,微粒的重力势能增加,动能不变,根据能量守恒定律得知,微粒的电势能减小了mgd,故D正确;
故选:ACD.

点评 本题是带电粒子在电场中运动的问题,关键是分析受力情况,判断出粒子做匀速直线运动是解题的关键,然后再根据功能关系进行分析求解即可得出电势能和电势差的大小.

练习册系列答案
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14.如图所示.边长为L的正方形闭合导线框置于光滑水平面上,有界匀强磁场与水平面垂直.用水平向右的拉力将线框分别以速度v1,v2拉出磁场.下列说法中正确的是(  )
A.若v1>v2,则拉力F1>F2
B.若v1>v2,则通过导线框截面的电荷量q1>q2
C.若v1>v2,则拉力的功率P1=2P2
D.若v1>v2,则线框中产生的热量Q1=2Q2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图,水平正对放置的两块足够大的矩形金属板,分别与一恒压直流电源(图中未画出)的两极相连,M、N是两极板的中心.若把一带电微粒在两板之间a点从静止释放,微粒将恰好保持静止.现将两板绕过M、N且垂直于纸面的轴逆时针旋转一个小角度θ后,再由a点从静止释放一这样的微粒,该微粒将(  )
A.仍然保持静止
B.靠近电势较低的电极板
C.以 a=g(1-cosθ) 的竖直加速度加速(g表示重力加速度)
D.以 a=gtanθ 的水平加速度加速(g表示重力加速度)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

12.如图所示,竖直平面直角坐标系中,一半径为R的绝缘光滑管道位于其中,管道圆心坐标为(0,R),其下端点与x轴相切与坐标原点,其上端点与y轴交于C点,坐标为(0,2R).在第二象限内,存在水平向右、范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E1=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$,在x≥R,y≥0范围内,有水平向左,范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E1=$\frac{mg}{q}$.现有一与x轴正方向夹角为45°,足够长的绝缘斜面位于第一象限的电场中,斜面底端坐标为(R,0),x轴上0≤x≤R范围内是水平光滑轨道,左端与管道下端相切,右端与斜面底端平滑连接,有一质量为m,带电量为+q的小球,从静止开始,由斜面上某点A下滑,通过水平光滑轨道(不计转角处能量损失),从管道下端点B进入管道(小球直径略小于管道内径,不计小球的电量损失)(已知重力加速度为g).试求:
(1)小球至少从多高处滑下,才能到达管道上端点C?要求写出此时小球出发点的坐标;
(2)在此情况下,小球通过管道最高点C受到的压力多大?方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

19.一辆卡车以vB=10m/s的初速度沿直线方向做匀减速直线运动,加速度的大小为a=2m/s2,在其后方一辆小汽车以vA=4m/s的速度向相同方向做匀速直线运动,小汽车在卡车后方相距x0=7m处,从此时开始计时,求:
(1)小汽车追上卡车前,两车间的最大距离d是多大?
(2)经过多长时间小汽车追上卡车?

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9.如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触前运动的加速度多大?
(2)滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
(3)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,此时弹簧的压缩量多大?
(4)滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W?

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