11.在空間某一靜電場(chǎng)中選取某一方向建立坐標(biāo)x軸,電勢(shì)φ在x軸上分布如圖所示,x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分別是EB、EC,下列說法中正確的有( 。
A.EB的大小一定大于EC的大小
B.EC的方向一定沿x軸正方向
C.將一負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功
D.將一負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中,電荷動(dòng)能先增加后減小

分析 本題的入手點(diǎn)在于如何判斷EBx和ECx的大小,由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向的分量不相同,如果在x方向上取極小的一段,可以把此段看做是勻強(qiáng)電場(chǎng),用勻強(qiáng)電場(chǎng)的處理方法思考,從而得到結(jié)論,此方法為微元法.

解答 解:A、在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d,由圖象,B點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差大于C點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差,場(chǎng)強(qiáng):E=$\frac{△φ}td55ffh$,EBx>ECx,場(chǎng)強(qiáng)在x軸方向分量B點(diǎn)大于C點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)有條件無法確定,B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小,故A錯(cuò)誤;
B、沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快,由圖示可知,在C點(diǎn)沿x軸方向電勢(shì)幾乎不變,場(chǎng)強(qiáng)方向一定不沿x軸方向,EC的方向一定不沿x軸正方向,故B錯(cuò)誤;
C、沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低,在O點(diǎn)左側(cè),場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向,在O點(diǎn)右側(cè),場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向,負(fù)電荷在O點(diǎn)左側(cè)受到的電場(chǎng)力向右,在O點(diǎn)右側(cè)負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力向左,將一負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功,故C正確;
D、將一負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功,電勢(shì)能向減小后增大,故D錯(cuò)誤;
故選:C.

點(diǎn)評(píng) 本題需要對(duì)電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解,并要求學(xué)生能靈活應(yīng)用微分法;故此題的難度較高.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.一個(gè)帶正電的微粒,從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng),如圖所示,AB與電場(chǎng)線夾角θ=30°,已知速電微粒的質(zhì)量m=1.0×10-2kg,電荷量q=1.0×10-10C.A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),微粒進(jìn)入電場(chǎng)的最小速度是多大?
(3)若勻強(qiáng)電場(chǎng)方向可以改變,則電場(chǎng)強(qiáng)度最小值是多少可以讓微粒原來方向做直線運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示,若固定的帶正電小球A的電荷量為Q,一個(gè)掛在不遠(yuǎn)處絕緣細(xì)線下端的帶正電的小球B,靜止在圖示位置,B球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,θ=30°,A和B在同一條水平線上,整個(gè)裝置處于真空中,此時(shí)兩球球心相距L.求:
(1)小球B受到的電場(chǎng)力大小
(2)場(chǎng)源A產(chǎn)生的電場(chǎng)在B處的場(chǎng)強(qiáng).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.如圖1所示,一質(zhì)量m=0.10kg、電阻R=0.10Ω的矩形金屬框abcd由靜止開始釋放,豎直向下進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,金屬框?qū)扡=0.20m,開始釋放時(shí)ab邊與磁場(chǎng)的上邊界重合.經(jīng)過時(shí)間t1,金屬框下降了h1=0.50m,金屬框中產(chǎn)生了Q1=0.45J的熱量,取g=10m/s2
(1)求經(jīng)過時(shí)間t1時(shí)金屬框速度v1的大小以及感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)經(jīng)過時(shí)間t1后,在金屬框上施加一個(gè)豎直方向的拉力,使它作勻變速直線運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過時(shí)間t2=0.1s,又向下運(yùn)動(dòng)了h2=0.12m,求金屬框加速度的大小以及此時(shí)拉力的大小和方向(此過程中cd邊始終在磁場(chǎng)外).
(3)t2時(shí)間后該力變?yōu)楹愣ɡΓ纸?jīng)過時(shí)間t3金屬框速度減小到零后不再運(yùn)動(dòng).求該拉力的大小以及t3時(shí)間內(nèi)金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱(此過程中cd邊始終在磁場(chǎng)外).
(4)在圖2所給坐標(biāo)中定性畫出金屬框所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)E=500N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電荷量為-2×10-8C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿半徑為1.5cm的半圓形路徑移動(dòng)到同一條電場(chǎng)線上的B點(diǎn).求:
(1)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;
(2)這一過程中電場(chǎng)力做的功;
(3)若C點(diǎn)為圓周上的一點(diǎn),且∠AOC=60°,則A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,在豎直平面內(nèi),一帶電粒子以v0的速度從A點(diǎn)進(jìn)入該空間后沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),這一過程中能量變化情況是( 。
A.動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少
B.動(dòng)能減少、重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能增加
C.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少
D.動(dòng)能增加、重力勢(shì)能增加,電勢(shì)能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,在光滑絕緣的斜面上有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球,為了使它能在斜面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),除了用一絲線拴住外,必須加一個(gè)電場(chǎng),該電場(chǎng)的方向和大小為( 。
A.方向與斜面成30°角向下,大小為$\frac{mg}{q}$
B.方向沿斜面向上,大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
C.方向垂直斜面向下,大小為$\frac{mgsin30°}{q}$
D.方向豎直向下,大小為$\frac{mg}{q}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極,平行正對(duì)放置,相距為d,極板間的電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心.已知質(zhì)子電荷量為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:
(1)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a;
(3)α粒子的初速度v0

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體A、B的質(zhì)量都為m.開始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上.放手后物體A下落,與地面即將接觸時(shí)速度大小為v,此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力,則下列說法中正確的是( 。
A.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh-$\frac{1}{2}$mv2
B.此時(shí)物體B的速度大小也為v
C.此時(shí)物體A的加速度大小為g,方向豎直向上
D.彈簧的勁度系數(shù)為$\frac{mg}{h}$

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