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20.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,据此可知以下说法中不正确的是(  )
A.三个等势面中,a的电势最低
B.带电质点通过P点时的电势能比Q点大
C.带电质点通过P点时的动能比Q点大
D.带电质点通过P点时的加速度比Q点大

分析 本题中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,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,由此分析出加速度的变化.

解答 解:A、质点所受电场力指向轨迹内侧,由于质点带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故a等势线的电势最高,c等势线的电势最低,故A错误;
B、根据质点受力情况可知,质点从P到Q过程时电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;
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、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.
本题选不正确的,故选:AC

点评 解决这类带电粒子在电场中运动的基本思路是: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:选择题

9.如图所示,悬挂在A点的细绳下面吊一个小球G,用力F拉G使细绳与竖直方向成θ角而停止.作用力F1与绳垂直,作用力F2与水平面平行,则F1与F2之比为(  )
A.cosθB.sinθC.tanθD.cotθ

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

11.如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题.
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的一个器材是D
A.螺旋测微器      B.秒表      C.多用电表      D.交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤中,其中操作不当的一个步骤是A
A.用天平测出重锤的质量
B.按照图示的装置安装器件
C.先释放纸带,后接通电源
D.测量纸带上某些点间的距离
(3)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图乙所示.使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=$\frac{({x}_{3}+{x}_{4}-{x}_{1}-{x}_{2}){f}^{2}}{4}$(用x1、x2、x3、x4及f表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图,同心圆A、B、C是正点电荷电场的三个等势面,半径分别为R、2R、3R,实线为某带电粒子的运动轨迹,A、C等势面的电势分别为10V和2V,则(  )
A.B等势面的电势为6V
B.粒子从a到b和从b到c电场力做功一样多
C.粒子从a到b电场力做功比从b到c电场力做功多
D.粒子从a到b电场力做功比从b到c电场力做功少

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图1为探究“加速度与物体受力的关系”的实验装置,在长木板上相距L=48.0m的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.小车受到拉力的大小用拉力传感器记录:
(1)实验主要步骤如下:
①将拉力传感器固定在小车上;
②调整长木板的倾斜角度,以平衡小车受到的摩擦力,让小车在不受拉力作用时能在木板上做匀速直线运动;
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连;
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速度率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作.
(2)下表记录了实验测得的几组数据,△v2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式a=$\frac{{{v}_{B}}^{2}-{{v}_{A}}^{2}}{2L}$,请将表中第3次的实验数据填写完整(结果保留三位有效数字).
 次数 F(N)△v2($\frac{{m}^{2}}{{s}^{2}}$) a(m/s2
 1 0.60 0.77 0.80
 2 1.04 1.61 1.68
 3 1.42 2.34 
 4 2.00 3.48 3.63
 5 2.62 4.65 4.84
 6 3.00 5.49 5.72
(3)由表中数据在所示的坐标纸上攒点并作出a~F关系图线;
(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

5.如图所示,实线为电场线,以带电粒子仅在电场力的作用下,沿图中虚线方向从A运动到B,则(  )
A.电场力做正功B.动能减少C.粒子带负点D.电势能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,真空中某点固定一带电的点电荷,图中虚线为一组相同间距相等的同心圆,圆心与该点电荷重合.一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为该粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点,则该粒子(  )
A.带正电
B.在c点受力最大
C.在b点的电势能大于在c点的电势能
D.由a点到b点的动能变化小于由b点到c点的动能变化

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,发光点S发出一条射向水面的光线,在水面发生反射和折射,反射光线经过P点,请在图中作出入射光线,反射光线及大致方向的折射光线(保留作图痕迹)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

10.一个重为6N的物体受到两根绳子的拉力作用而静止,已知其中一个拉力的大小为4N,则另一个拉力可能是下列中的哪几个(  )
A.1NB.3NC.9ND.12N

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