10.如圖甲所示,Q1、Q2為兩個(gè)固定點(diǎn)電荷,其中Q1帶正電,兩電荷連線的延長(zhǎng)線上有a、b兩點(diǎn),一帶正電的試探電荷,只在靜電力作用下以一定的初速度沿直線從b開始經(jīng)a點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng),其速度-時(shí)間圖象如圖乙所示,va和vb分別為試探電荷經(jīng)過ab兩點(diǎn)時(shí)的速度,下列說法正確的是( 。
A.Q2帶正電
B.|Q1|<|Q2|
C.試探電荷從b點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中電勢(shì)能增大
D.試探電荷離開a點(diǎn)后所受靜電力一直增大

分析 根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度,則知電荷經(jīng)過a的加速度為零,可判斷出Q2一定帶負(fù)電;結(jié)合庫侖定律判斷Q2和Q1的電量的大小,根據(jù)電場(chǎng)分布特點(diǎn)可分析試探電荷的運(yùn)動(dòng)情況,可通過電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化.

解答 解:A、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度,由圖乙知,試探電荷經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的加速度為零,由牛頓第二定律得知,試探電荷所受的電場(chǎng)力為零,a點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)必為零,Q1、Q2在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反,故Q2一定帶負(fù)電.故A錯(cuò)誤.
B、試探電荷在a點(diǎn)時(shí),有 k$\frac{|{Q}_{1}|q}{{r}_{1}^{2}}$=k$\frac{|{Q}_{2}|q}{{r}_{2}^{2}}$,又有 r1>r2,則得|Q1|>|Q2|,故B錯(cuò)誤.
C、試探電荷從b點(diǎn)到a點(diǎn)的過程中,電荷減速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,故C正確;
D、由圖乙可知,試探電荷離開a點(diǎn)后加速度減小,所受的靜電力減小,故D錯(cuò)誤.
故選:C

點(diǎn)評(píng) 本題的解題之處在于確定出試探電荷在a點(diǎn)的加速度為零,根據(jù)能量守恒判斷電勢(shì)能的變化.

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:選擇題

9.如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足夠長(zhǎng),與水平方向的夾角為θ.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng).當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是(  )
A.mv0=(m+M)vB.mv0cosθ=(m+M)v
C.mgh=$\frac{1}{2}$m(v0sinθ)2D.$\frac{1}{2}$(m+M)v2=$\frac{1}{2}$mv02+mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,ABCA為一個(gè)半圓形的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),O為圓心,F(xiàn)、G分別為半徑OA和OC的中點(diǎn),D、E點(diǎn)位于邊界圓弧上,且DF∥EG∥BO.現(xiàn)有三個(gè)相同的帶電粒子(不計(jì)重力)以相同的速度分別從B、D、E三點(diǎn)沿平行BO方向射入磁場(chǎng),其中由B點(diǎn)射入磁場(chǎng)粒子1恰好從C點(diǎn)射出,由D、E兩點(diǎn)射入的粒子2和粒子3從磁場(chǎng)某處射出,則下列說法正確的是(  )
A.粒子2從O點(diǎn)射出磁場(chǎng)
B.粒子3從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)
C.粒子1、2、3在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3:2:3
D.粒子2、3經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)角相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,在傾角為θ的光滑絕緣長(zhǎng)方形斜面MNPQ上,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合線框abcd處于靜止?fàn)顟B(tài),線框質(zhì)量為m,電阻為R,斜面上平行虛線ef、gh之間有方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知ab∥ef∥MP,現(xiàn)釋放線框,線框下滑過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v,在ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊穿出磁場(chǎng)整個(gè)過程中,線框速度保持不變,(重力加速度為g)
(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及磁場(chǎng)寬度d;
(2)線框穿越磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)若要求線框在整個(gè)下滑過程中加速度保持不變,則應(yīng)在線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始(記為t=0)加一個(gè)隨時(shí)間變化的力,試問:此力應(yīng)沿什么方向?在t時(shí)刻(該時(shí)刻線框尚未穿過磁場(chǎng))此力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,是一個(gè)水平放置的導(dǎo)體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20Ω,設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)和框架平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T,方向如圖.今有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動(dòng),框架及導(dǎo)體ab電阻均不計(jì),當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí),試求:
(1)導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及ab端電勢(shì)的高低.
(2)回路上感應(yīng)電流的大小.
(3)若無動(dòng)力作用在棒ab上,試分析ab棒接下來的運(yùn)動(dòng)及能量轉(zhuǎn)化情況.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T,方向垂直于軌道夾平面上,導(dǎo)體ab在光滑軌道上向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=0.5m/s,導(dǎo)體ab電阻R=0.5Ω,軌道寬L=0.4m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),求:
(1)感應(yīng)電流大小和方向;
(2)使導(dǎo)體ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大。
(3)外力做功的功率;
(4)感應(yīng)電流的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.圖,兩根足夠長(zhǎng)滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的金屬導(dǎo)軌MN、M′N′與水平面成θ角,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻.質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)、阻值也為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌保持良好接觸,其他電阻不計(jì).導(dǎo)軌處于方向垂直斜面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將ab棒由靜止釋放,在重力作用下沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),已知金屬棒ab在到達(dá)最大速度時(shí)電阻R的電功率為P,求:金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度.

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19.如圖所示是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外觀圖,發(fā)電機(jī)的原理是葉輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磁場(chǎng)中的線圈旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生交變電流,當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速在20r/s左右時(shí),通過齒輪箱使線圈轉(zhuǎn)速穩(wěn)定到1500r/s,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈的匝數(shù)為n=100匝,所圍成矩形的面積S=0.04m2,在線圈所在空間內(nèi)存在磁場(chǎng)B=2×10-2T.以線圈與磁感線垂直時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),求:
(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式;
(2)在轉(zhuǎn)過$\frac{π}{2}$的時(shí)間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列組合中,屬于物理量與對(duì)應(yīng)國際單位制單位的一組是( 。
A.功率、JB.重力勢(shì)能、N/mC.電流、AD.電場(chǎng)強(qiáng)度、V

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