9.假設(shè)空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖所示,根據(jù)圖中信息可以確定下列說法中正確的是( 。 
A.0~x1范圍內(nèi)各點場強的方向均與x軸平行
B.只在電場力作用下,正電荷沿x軸從0運動到x1,可做勻減速直線運動
C.負電荷沿x軸從x2移到x3的過程中,電場力做正功,電勢能減小
D.無法比較x2~x3與x4~x5間的場強大小

分析 由圖分析沿x軸方向電勢的變化情況,判斷x軸是不是一條等勢線,根據(jù)場強方向與等勢面垂直,分析0~x1范圍內(nèi)各點場強的方向是否與x軸平行.電荷沿x軸從0移到x1的過程中,各點的電勢相等,任意兩點間電勢差為零,電場力不做功.根據(jù)推論:正電荷在電勢高處電勢能大,負電荷在電勢低處電勢能大,分析電場力做功情況,判斷電勢能變化情況.

解答 解:A、由圖看出,x軸上0~x1范圍內(nèi)各點電勢不變,x軸是一條等勢線,所以0~x1范圍內(nèi)各點場強的方向可能與x軸垂直,不可能與x軸平行.故A錯誤.
B、x軸從0移到x1,各點電勢相等,任意兩點間電勢差為零,電場力做功為零,正電荷沿x軸從0運動到x1,可做勻速直線運動.故B錯誤.
C、負電荷沿x軸從x2移到x3的過程中,電勢升高,負電荷的電勢能減小,電場力做正功,則C正確.
D、由于該圖象僅僅是靜電場的電勢φ隨x變化情況,而電場強度的方向是未知的,所以僅僅能判斷出該電場沿x方向的分量的大小關(guān)系,不能判斷出x2~x3與x4~x5間的場強大小之間的關(guān)系.故D正確.
故選:CD

點評 本題為信息給予題,通過電勢φ隨x的變化,可以判定沿x方向的電場強度的變化,也可以判斷電場力做功情況,還可以根據(jù)公式WAB=qUAB=q(φAB)分析,理解電場力做功正負與電勢能增大或減小的關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,光滑固定軌道的左端是半徑為R的四分之一圓弧,右端是半徑為2R的四分之一圓弧,在軌道水平面上有兩個質(zhì)量均為m的小球B、C,且B、C間用一長度不變并鎖定的輕彈簧拴接,彈性勢能Ep=$\frac{2}{3}$mgR.一質(zhì)量也為m的小球A從左側(cè)的最高點自由滑下,A滑到水平面與B碰撞后立即粘在一起結(jié)合成D不再分離(碰撞時間極短).當D、C 一起剛要滑到右側(cè)最低點時,彈簧鎖定解除,且立即將C彈出并與彈簧分離,求:
(1)彈簧鎖定解除前瞬間D、C一起運動的速度大。
(2)彈簧鎖定解除后,C第一次滑上右側(cè)軌道的最高點時,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮。?br />(3)彈簧鎖定解除后,若C、D(含彈簧)每次碰撞均在水平面上,求第N次碰撞結(jié)束時(C與彈簧分離)C、D的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置,探究小車在均勻長木板上的運動規(guī)律.

(1)在小車做勻加速直線運動時打出一條紙帶,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,圖乙中所示的是每打5個點所取的計數(shù)點,x1=3.62cm,x4=5.12cm,由圖中數(shù)據(jù)可求得:小車的加速度為0.50m/s2,第3個計數(shù)點與第2個計數(shù)點的距離(即x2)約為4.12cm.
(2)若用該實驗裝置“探究ɑ與F、M之間的關(guān)系”,要用鉤碼(質(zhì)量用m表示)的重力表示小車所受的細線拉力,需滿足M?m,滿足此條件做實驗時,得到一系列加速度a與合外力F的對應(yīng)數(shù)據(jù),畫出a-F關(guān)系圖象,如圖丙所示,若不計滑輪摩擦及紙帶阻力的影響,由圖象可知,實驗操作中不當之處為沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;小車的質(zhì)量M=1kg;如果實驗時,在小車和鉤碼之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F,如圖丙所示,從理論上分析,該實驗圖線的斜率將變大(填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)為了驗證動能定理,在用鉤碼的重力表示小車所受合外力的條件下,在圖乙中1、3兩點間對小車用實驗驗證動能定理的表達式為mg(x2+x3)=$\frac{M}{8{t}^{2}}$[(x3+x42-(x1+x22].(用題中所涉及數(shù)據(jù)的字母表示,兩個計數(shù)點間的時間間隔用t表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.在“驗證機械能守恒定律”實驗中,某研究小組采用了如圖甲所示的實驗裝置.實驗的主要步驟是:在一根不可伸長的細線一端系一金屬小球,另一端固定于O點,記下小球靜止時球心的位置A,在A處放置一個光電門,現(xiàn)將小球拉至球心距A高度為h 處由靜止釋放,記下小球通過光電門時的擋光時間△t.

(1)如圖乙,用游標卡尺測得小球的直徑d=1.04cm;
(2)該同學(xué)測出一組數(shù)據(jù)如下:高度h=0.21m,擋光時間△t=0.0052s,設(shè)小球質(zhì)量為m=100g,g=9.8m/s2.計算小球重力勢能的減小量△Ep=0.206J,動能的增加量△Ek=0.200J.(均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.在物理學(xué)的發(fā)展過程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.下列表述符合物理學(xué)史實的是( 。
A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象,第一次提出了能量量子化理論
B.愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說
C.盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的
E.玻爾大膽提出假設(shè),認為實物粒子也具有波動性

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.質(zhì)量均為m=2kg的三物塊A、B、C,物塊A、B用輕彈簧相連,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上運動,物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者會粘在一起運動.求在以后的運動中:

(1)從開始到彈簧的彈性勢能第一次達到最大時,彈簧對物塊A的沖量;
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值EP是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運動“探究克服阻力做功與速度變化的關(guān)系”.人騎自行車在平直的路面上運動,當人停止蹬車后,由于受到阻力作用,自行車的速度會逐漸減小至零,如圖1所示.在此過程中,阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化.設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒定.

(1)在實驗中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車,為了計算自行車的初速度v,除了需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s,還需要測量人停止蹬車后自行車滑行的時間t (填寫物理量的名稱及符號).
(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f,計算出克服阻力做的功W及自行車的初速度v.改變?nèi)送V沟跑嚂r自行車的速度,重復(fù)實驗,可以得到多組測量值.以阻力對自行車做功的大小為縱坐標,自行車初速度為橫坐標,作出W-v曲線.分析這條曲線,就可以得到克服阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系.在實驗中作出W-v圖象如圖2所示,其中符合實際情況的是C.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.南中校園樹木遭遇病蟲害,后勤部門購回一臺噴霧器噴灑藥液.噴霧器的工作原理如簡圖:貯液筒連同連接管的總?cè)莘e為7.5L,與貯液筒連接的是活塞式打氣筒,打氣筒活塞每循環(huán)工作一次,能向貯液筒內(nèi)壓入1atm的空氣300mL.現(xiàn)打開貯液筒,裝入6L的藥液后再封閉,設(shè)周圍大氣壓恒為1atm.求:
(1)在溫度不變的情況下,要使貯液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強達到4atm,打氣筒活塞需要循環(huán)工作幾次?
(2)若當時氣溫為17℃,噴灑藥液時,周圍氣溫為37℃,打開噴嘴,噴灑藥液,直至貯液筒內(nèi)外氣壓相同,則此時貯液筒內(nèi)還剩有多少升藥液?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示的直角坐標系中,在直線x=-2a到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸正方向,x軸下方的電場方向沿y軸負方向.一群電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子被加速電壓U0加速后,從電場左邊界上A(-2a,a)到C(-2a,0)區(qū)域內(nèi),依次連續(xù)沿x軸正方向射入有界勻強電場.從A點射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,-a)沿x軸正方向射出有界勻強電場,其軌跡如圖所示.不計粒子的重力及它們間的相互作用
(1)求勻強電場的電場強度E的大小.
(2)粒子在AC間的位置坐標y為何值時,粒子通過電場后速度沿x軸正方向?
(3)若以直線x=2a上的某點為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直xOy平面向里的勻強磁場,使沿x軸正方向射出電場的粒子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,都能通過直線x=2a與圓形磁場邊界的一個交點處而被收集,求圓形磁場區(qū)域的最小面積Smin及相應(yīng)磁感應(yīng)強度B的大小.

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同步練習(xí)冊答案