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4.空间存在一沿x轴方向的静电场,电势φ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.O点处场强为零
B.电子在A、B两点的电场力大小相等,方向相反
C.电子在B点的电势能高于它在A点的电势能
D.电子从A点由静止释放后一直加速运动到B点

分析 φ-x图象切线的斜率等于电场强度,由F=qE分析电场力关系.电子带负电,而负电荷在电势高处电势能小.根据电场力方向与运动方向的关系分析电子的运动情况.

解答 解:A、根据φ-x图象切线的斜率等于电场强度,则知O点处场强不为零,故A错误.
B、根据顺着电场线方向电势降低,由图知沿x轴正方向电势升高,则场强方向沿x轴负方向,所以电子在A、B两点的电场力方向相同,由对称性知电场力大小相等,故B错误.
C、根据负电荷在电势高处电势能小,知电子在B点的电势能低于它在A点的电势能,故C错误.
D、电子所受的电场力一直沿x轴正方向,则电子从A点由静止释放后一直加速运动到B,故D正确.
故选:D.

点评 本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.然后再根据电场力分析电子的运动情况.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.在粗糙绝缘的水平面上固定一个带电量为Q的正电荷,已知点电荷周围电场的电势可表示为φ=k$\frac{Q}{r}$,式中k为静电常量,Q为场源电荷的带电量,r为距场源电荷的距离.现有一质量为m,电荷量为q带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因数为μ2,K$\frac{Qq}{{{X}_{1}}^{2}}$>μmg,则(  )
A.滑块与带电量为Q的正电荷距离为x时,滑块电势能为$\frac{kqQ}{x}$
B.若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,滑块最后将停在距离场源点电荷$\frac{kqQ}{?mg{x}_{1}}$处
C.若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,当滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度为$\frac{kqQ}{m{x}_{1}{x}_{3}-μg}$
D.若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,当滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为V=$\sqrt{(\frac{2qkQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}-2μg)({x}_{3}-{x}_{1})}$

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图所示,空间虚线框内有匀强电场,AA′,BB′,CC′是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为1cm,其中BB′为零电势能面.一质量为m、带电織为+q的粒子沿AA'方向以初速度v0自图中的P点进入电场,刚好从C′点离开电场.已知PA′=2cm粒子的重力忽略不计.倾说法中正确的是(  )
A.该粒子在P点时的电势能是2mv02
B.该粒子到达C′点时的速度是$\sqrt{2}$v0
C.该粒子到达C′点时的电势能是mv02
D.该粒子通过等势面BB′时的动能是1.5mv02

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

12.如图所示,虚线框abcd内为边长均为L的正形匀强电场和匀强磁场区域,电场强度的大小为E,方向向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,PQ为其分界线,现有一群质量为m,电荷量为-e的电子(重力不计)从PQ中点与PQ成30°.角以不同的初速射入磁场,求:
(1)能从PQ边离开磁场的电子在磁场运动的时间.
(2)若要电子在磁场运动时间最长,其初速v应满足的条件?
(3)若电子在满足(2)中的条件下且以最大速度进入磁场,最终从电场aP边界飞出虚线框所具有的动能Ek

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19.如图所示,在xOy坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场磁场区域的圆心为O′,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.在y>r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E.从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r.已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响.
(1)求质子从O点射入磁场时速度的大小:
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间.
(3)若质子沿x轴正方向成夹角θ(0<θ<$\frac{π}{2}$)的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间.

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9.有两颗行星A和B(A和B之间的相互作用不计),它们各有一颗靠近其表面的卫星.若这两颗卫星的周期相等,由此可知(  )
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D.行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比

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16.2008年9月28日下午五点三十七分,翟志刚、刘伯明、景海鹏三位航天英雄在完成了预定的太空行走、空间科学技术实验等任务后,乘坐宇宙飞船返回舱,顺利返回祖国的怀抱.返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在距地面20km的高度打开降落伞进一步减速下落,到距地面约1m处反冲发动机点火减速,实现软着陆.设返回舱竖直降落,从打开降落伞的时刻开始计时,返回舱运动的v-t图象中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为(5,0),CD是曲线AD的渐近线,假如返回舱总质量为M=3000kg,g=10m/s2
求:(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的?
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(3)估算50s内返回舱下落的高度及克服阻力做的功.

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13.将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表A1和A2,A1的量程是0.6A,A2的量程是3A.测得灵敏电流计的内阻为Rg=200Ω,表头显示其满偏电流为Ig=1mA.
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(2)将电流表A1、A2改装成功后,一位同学欲进行以下操作,则将会看到的实验现象是:若将两表串联起来接入电路,A1指针偏角大于A2指针偏角(填大于、小于、等于)
若将两表并联起来接入电路,A1指针偏角等于A2指针偏角(填大于、小于、等于)

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