题目内容

如图在竖直向下的匀强电场中,有a、b、c、d四个带电质点,各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动,不计质点间的相互作用力,则下面说法不正确是(  )
分析:首先根据运动特点判断四个质点的受力情况,得出均受力平衡且受到的电场力的方向都向上的结论,从而判断电性是相同的;在从四个带电液滴的运动方向上来判断重力和电场力做功的正负,并判断电势能和机械能的转化情况,从而可判断各选项的正误.
解答:解:A、因a、b、c、d四个带电液滴分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下作匀速直线运动,可知受力都处于平衡状态,四个带点质点均受到竖直向上的电场力作用,可知四个带电质点带同种电荷,都为负电荷,故A不正确.
B、a、b在水平方向上运动,电场力不做功,所以电势能不变,故B正确.
C、d竖直向上运动,电场力做正功,电势能转化为机械能,电势能减少,重力势能增加,故C正确.
D、c竖直向下运动,电场力做负功,电势能增大,重力做正功,机械能减少,机械能转化为电势能.故D正确.
本题选择不正确的.故选;A.
点评:关于带电粒子在匀强电场中的运动情况,是电学和力学知识的综合,带电粒子在电场中的运动,常见的有加速、减速、偏转、圆运动等等,规律跟力学是相同的,只是在分析物体受力时,注意分析电场力.常用牛顿运动定律,运动学公式和能量的转化与守恒解决此类问题.
练习册系列答案
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精英家教网(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数.为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘.在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计.
请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题.
①帮助该同学完成实验设计.请你用低压直流电源(精英家教网)、滑动变阻器(精英家教网)、电流表(精英家教网)、开关(精英家教网)设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端.
②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=
 

(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力.为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动.图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为
 
 
,两滑块的总动量大小为
 
;碰撞后两滑块的总动量大小为
 
.重复上述实验,多做几次.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.
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