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11.如图所示,虚线a、b、c为电场中的三个等差等势面,实线为一带正电的质点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.三个等势面中,P点的电势最高B.带电质点通过Q点时电势能较大
C.带电质点通过Q点时动能较大D.带电质点通过P点时加速度较小

分析 由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;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,由于电荷带正电,因此电场线指向右上方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,c等势线的电势最低,即P点的电势最低.故A错误;
B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做负功,电势能降低,故P点的电势能小于Q点的电势能,故B正确;
C、从P到Q过程中电场力做负功,电势能增大,动能减小,故P点的动能大于Q点的动能,故C错误;
D、由于相邻等势面之间的电势差相等,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D错误.
故选:B

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
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN、PQ竖直放置,两导轨之间的距离为L=1m,两导轨M、P之间接入电阻R=0.2Ω,导轨电阻不计,在abcd区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1T.磁场的宽度x1=1m,在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5T.一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速直线运动.金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时系统达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=15m.(g取10m/s2
(1)金属棒进入磁场Ⅰ时的速度大小
(2)金属棒从开始静止到磁场Ⅱ中达到稳定状态这段时间中电阻R产生的热量.
(3)求金属棒从开始静止到在磁场Ⅱ中达到稳定状态所经过的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

2.把电流表改装为电压表的实验中,分3个主要步骤.实验中给出的器材有:①电流表(量程0-100μA)②标准电压表(量程0-5V)③电阻箱(0-99999Ω)④电阻箱(0-9999Ω)⑤电源(电动势6V,有内阻)⑥电源(电动势2V,有内阻)⑦电源(电动势9V,有内阻)⑧滑动变阻器(0-50Ω,额定电流1.5A)⑨电键两只,导线若干首先要用半偏法测定电流表的内阻.如果采用图所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度,那么从以上给出的器材中,可变电阻R1应选用③,可变电阻R2应选用④,电源E应选用⑦.(用序号表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.如图,木板B静止在水平面,木块A用弹簧拉住并置于B上,弹簧右端固定在墙上.施加一向左水平力F把木板B拉出时,木块A始终保持平衡,此时弹簧读数为2N,则(  )
A.弹簧处于压缩状态
B.因为木块静止,故木块收到的摩擦力是静摩擦力
C.木块所受摩擦力大小为2N,方向向左
D.若以2F的水平力抽出木板,则A受摩擦力仍为2N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.如图所示,叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,AB整体、C离转台中心的距离分别为r和1.5r.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法中正确的是(  )
A.B对A的摩擦力可能等于3μmg
B.B对A的摩擦力大小与转台对B的摩擦力大小之比为3:2
C.转台的角速度一定满足:ω≤$\sqrt{\frac{2μg}{3r}}$
D.若转台角速度逐渐增大时,B比C先滑动

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

16.电荷量为Q1=3.0×10-10 C的负电荷,在电场中某点受到的电场力F=6.3×10-7 N,方向竖直向上,则该点的场强大小为2.1×103N/C,场强方向为竖直向下;如果将负电荷Q1改换为Q2=6.0×10-10 C的正电荷,那么正电荷受到的电场力大小为1.26×10-6N;如果该点不放电荷,该点场强大小为2.1×103N/C.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图表示的是某一物体运动情况或所受合外力的情况.其中(甲)图是某物体的位移-时间图象:(乙)图是某一物体的速度-时间图象;(丙)图表示某一物体的加速度-时间图象;(丁)图表示某一物体所受合外力随时间变化的图象.四幅图的图线都是直线.从图中可以判断这四个一定质量物体的某些运动特征.下列有关说法中正确的是(  )
A.甲物体受到不为零、且恒定的合外力
B.乙物体受到的合外力越来越大
C.丙物体的速度一定越来越大
D.丁物体的加速度越来越大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.A、B是一条电场线上的两个点,若在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿此电场线从A运动到B,其电势能?随位移变化的规律如图所示,设A、B两点的电场强度分别为EA和EB,电势分别为φA和φB,则(  )
A.EA=EB φA<φBB.EA<EB φA<φBC.EA>EB φA>φBD.EA=EB φA>φB

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接,E、F之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为B.现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从图中半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,设平行导轨足够长.已知导体棒下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处时的速度大小为v2
求:
(1)求导体棒ab从A处下落$\frac{r}{2}$时的加速度大小;
(2)若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2
(3)当CD边界在某一位置时,导体棒ab进入磁场恰好能做匀速直线运动.若再将磁场Ⅱ的CD边界略微下移,已知此时导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时的速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式.

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