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20.空间存在一沿x轴方向的静电场,电场强度E随x变化的关系如图所示.图线关于坐标原点对称,a、b是x轴上关于原点对称的两点.下列说法中正确的是(  )
A.取无穷远处电势为零,则O点处电势为零
B.电子在a、b两点的电势能相等
C.电子在a、b两点的加速度方向相反
D.电子从原点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线

分析 若把一个正电荷从O点沿x轴移到无穷远处,电场力会做功,可判断O点与无穷远处电势不等.电子从a移到b点过程中,电场力先做正功,后做负功,根据对称性分析得知,电子在a、b两点的电势能相等.a、b两点的场强方向相反,电场力方向相反,则知加速度方向相反.电场力与运动方向总在一条直线上,电子做直线运动.

解答 解:A、若把一个正电荷从O点沿x轴移到无穷远处,电场力一直在做功,所以O点与无穷远处电势不等,O点的电势不为零.故A错误;
B、电子从a移到b点过程中,电场力先做正功,过O点之后又做负功,且电场对称,所以正负功数量相等,即从A到B电场力做总功为零,故a、b等势,故B正确;
C、由图看出,A、B两点电场强度方向相反,所以电子在这两点所受的电场力方向相反,则加速度方向相反,故C正确;
D、当电子由A点释放后一直受到沿x轴方向上的力作用,即力与运动方向一直在同一条直线上,故电子只能做直线运动.故D错误.
故选:BC

点评 本题首先要读懂图象,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.然后再分析电场力做功情况,分析时还要抓住对称性.

练习册系列答案
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A.位移、时间、速度B.速度、速率、加速度
C.加速度、力、速度D.路程、时间、位移

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11.某实验小组成员利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验,通过改变弹簧下面所挂钩码个数,测出弹力和弹簧伸长的几组数据:
弹力F/N0.51.01.52.02.5
弹簧的伸长量x/cm2.65.06.89.812.4
(1)请你在如图乙中的坐标纸上作出F-x图象,
(2)实验得到的结论为在弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比
(3)此弹簧的劲度系数为20N/m
(4)若小组成员先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图象可能是图丙中的C.

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8.已知一个均匀带电的薄球壳上的电荷在壳内任意一点产生的电场强度均为零,在壳外某点产生的电场强度,等同于把壳上电量全部集中在球心处的点电荷所产生的电场强度,即:E=$\left\{\begin{array}{l}{0,(r<R)}\\{k\frac{Q}{{r}^{2}},(r>R)}\end{array}\right.$,式中R为球壳的半径,r为某点到球壳球心的距离,Q为球壳所带的电荷量,k为静电力常量.在真空中有一半径为R、电荷量为-Q的均匀带负电薄球壳,球心位置O固定,P为球壳外一点,M为球壳内一点,如图所示,以无穷远处为电势零点,关于P、M两点的电场强度和电势,下列说法中正确的是(  )
A.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的电势降低
B.若Q不变,M点的位置也不变,而令R变小(M点仍在壳内),则M点的场强不变
C.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的场强不变
D.若Q不变,P点的位置也不变,而令R变小,则P点的电势升高

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15.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.45s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=54km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=27m,减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少.

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5.如图所示,变压器的输入电压U一定,两个副线圈的匝数是n2和n3.当把电热器接a、b,让c、d 空载时,电流表读数是I2;当把同一电热器接c、d,而a、b空载时,电流表读数是I3,则I2:I3等于(  )
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12.甲、乙两物体从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的v-t图象如图所示,由图可知(  )
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