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5.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,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,a的电势最高
B.带电质点通过 P 点时电势能较小
C.带电质点通过 P 点时的动能较大
D.带电质点通过 P 点时的加速度较大

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,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故A错误;
B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B错误;
C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于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正确.
故选:D.

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:多选题

6.甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降.那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,v>v,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,v<v,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,丙也匀速下降,v>v,且v>v
D.甲、乙匀速下降,丙也匀速下降,v>v,且v<v

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

16.某同学想测量一合金制成的圆柱体的电阻率.
(1)现用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.由图读得圆柱体的直径为D=1.845mm,长度为L=4.240cm.

(2)由于缺乏仪器,该同学用图(c)所示的电路来测量圆柱体的阻值.图中Rx是待测圆柱体,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=x1,PN=x2,则Rx的阻值为$\frac{{x}_{2}}{{x}_{1}}$R0.该圆柱体的电阻率的关系式为ρ=$\frac{π{D}^{2}{R}_{0}{x}_{2}}{{4Lx}_{1}}$.(用字母表示),若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的$\frac{π{D}^{2}U}{4IL}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,六个点电荷分布在边长为a的正六边形的六个顶点处,除一处的电荷量为-q外,其余各处的电荷量均为+q,MN为其正六边形的一条中线,M、N为中线与正六边形边长相交的两点,则下列说法正确的是(  )
A.M、N两点电势相等
B.沿直线从M到N移动负电荷,电势能一直增大
C.M、N两点场强相同
D.在中心O处,场强大小为$\frac{2kq}{{a}^{2}}$,方向沿O指向-q方向

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

20.巴中龙泉外国语学校物理兴趣小组想了解电阻丝的电阻与哪些因素有关.因此进行了探究,他们对某种金属材料制成的电阻丝做了如下测量,数据如图所示.
编号金属丝直径D/mm金属丝直径的平方D2/mm2横截面积S/mm2金属丝长度L/cm电阻R/Ω
10.300.09100.0014.20
20.300.0950.007.15
30.600.36100.003.60
(1)该实验所使用的方法有A
A.控制变量法     B.等效替代法
C.伏安法         D.极限法
(2)通过表中数据可以分析出,该金属材料电阻丝的电阻和长度成正比.
(3)如图是测量电阻丝的电阻时选择的原理图,则该同学选择该电路进行测量时,测量的电阻值比真实值偏大(选填“偏大”或者“偏小”).
(4)请写出电阻R与L、D间的关系式R=ρ$\frac{4L}{π{D}^{2}}$(金属丝的电阻率用ρ表示).根据表中数据,求出电阻率ρ=1.0×10-6Ω•m(结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,两平行金属板间匀强电场E=50N/C,一带电油滴恰好在两板间(g=10N/kg)
求①带电油滴的比荷?(电荷量与质量之比)
②油滴带何种电荷?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

17.质量为m、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,磁场方向竖直向上,电流为I时导线平衡,则以下说法正确的是(  )
①导线受安培力的方向为沿斜面向上;
②导线受安培力的方向为水平向右;
③导线对斜面的压力大小为$\frac{mg}{cosθ}$;
④导线对斜面的压力大小为mgcosθ;
⑤导线对斜面的压力大小为$\frac{BIL}{sinθ}$.
A.①④B.①⑤C.②③⑤D.②③

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德(GAtwood1746-1807)创造的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究.物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=$\frac{2}{3}$M,求:
(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间是自由落体下落同样的距离所用时间的几倍?
(2)物体C对B的拉力等于多少?(用M表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

15.如图所示的电路中,已知R1=8Ω,当开关K闭合时电压表读数为2V,电流表读数为0.75A,当开关K断开时,电压表读数为3.2V,电流表读数为0.8A,求电源电动势和内阻各是多少?

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