题目内容
13.在一个水平方向的匀强电场中,某带负电荷的小球做匀变速曲线运动,依次经过A、B、C 三点,A、B、C三点与电场方向在同一个竖直面内,运动轨迹如图所示.已知过B点切线与AC连线平行,D点为AC线段的中点,BD连线恰与AC垂直,质点从A点运动到B点所用的时间为tAB,质点从B点运动到C点所用的时间为tBC.下列说法正确的是( )A. | tAB一定等于tBC,电场方向向左 | B. | tAB一定等于tBC,电场方向向右 | ||
C. | tAB不一定等于tBC,电场方向向左 | D. | tAB不一定等于tBC,电场方向向右 |
分析 体做匀变速曲线运动,我们所学过的运动中只有平抛运动为典型的匀变速曲线运动,故可以假设该运动为平抛运动,A点为抛出点,再利用平抛运动的规律求解.
解答 解:假设物体做平抛运动,将A点的速度分解为沿AC方向和垂直于AC方向;同理加速度也作相同分解,则物体在沿垂直AC方向先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动;B点时垂直于AC方向速度为零,故从A到B和从B到C过程中,在垂直于AC方向上的运动是对称的,加速度大小相等,故时间一定相等,即tAB=tBC;
如图所示,AE为初速度方向,BO即为平抛运动在B点的加速度方向;因A到B过程与B到C过程中时间相等,故直线AE与OC长度相等,D点为AC的中点,△ABD与△CDO全等,故AD等于DC,而平抛运动加速度与速度方向垂直,故说明B点的加速度沿BD方向,分析小球受力,小球受竖直向下的重力,合力方向沿BD方向,故电场力方向应水平向左,小球带负电,故电场方向水平向右.
故选:B
点评 本题难度较大,很难由一般情况下得出结论,故我们用常见的平抛运动进行分析研究得出结果.注意平抛运动中加速度竖直向下,并将A点看作抛出点.
练习册系列答案
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3.金属铍的逸出功为3.90eV.一群氢原子处于量子数n=4的激发态,其能级如图所示.若用这些氢原子辐射的光照射金属铍,能够使金属铍发生光电效应的有几种不同频率的光( )
A. | 一种 | B. | 二种 | C. | 三种 | D. | 四种 |
1.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个匀强磁场,磁感应强度大小为均B,磁场方向如图(两区域磁场方向相反)均与斜面垂直,磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,线框恰好以速度 v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框的机械能减少量为△E,重力对线框做功的绝对值为W1,安培力对线框做功的绝对值为W2,下列说法中正确的有( )
A. | v1:v2=4:1 | B. | v1:v2=2:1 | C. | △E=W1+W2 | D. | △E=W1 |
8.如图所示,光滑的平行导轨MN、PQ水平放置,处在竖直方向的匀强磁场中(磁场方向未标明).两导体棒ab、cd横跨在导轨上,当cd棒绕O点顺时针转动时,导体棒ab( )
A. | 顺时针转动 | B. | 逆时针转动 | C. | 向左平动 | D. | 向右平动 |
3.如图所示、电源的电动势和内阻分别为E、r,滑动变阻器的滑片由b向a缓慢移动的过程中,下列各物理量变化情况为( )
A. | 电源的热功率先减少后增加 | B. | 电容器所带电荷量先减少后增加 | ||
C. | 电源的输出功率先减少后增加 | D. | 电压表的读数先减少后增加 |