题目内容
6.在匀强电场中有一个半径为R=1m的圆,电场方向与圆的平面平行,O、P两点电势差为10V,一个电子在该匀强电场中仅受电场力作用下运动,且在P、Q两点上速度方向与圆的切线一致,速度大小均为1m/s,则( )A. | 电子从P到Q的运动过程中,动能先增大后减小 | |
B. | 电子可能做圆周运动 | |
C. | 该匀强电场的电场强度E=10V/m | |
D. | O点与圆周上电势最低的点的电势差为10$\sqrt{2}$V |
分析 A:电子仅在电场力作用下从P运动到Q,动能满足EKP=EKQ,可以得出电势能相等EPP=EPQ,根据电势能EP=φq得出等势线,电场线与等势面垂直,进而可以确定电场线的方向,在P点电场力与速度v夹角为钝角,在Q点电场力与速度v夹角为锐角,所以从P运动到Q电场力先做负功再做正功,动能先减小再增大.
B:由于电子在匀强电场中运动,电子受恒力,所以不可能做圆周运动.
C:根据UOP=Ed,其中d为沿电场线方向的距离,可以得出E.
D:O点与圆周上电势最低的点的电势差为UOC,根据U=Ed可以求出.
解答 A:电子仅在电场力作用下从P运动到Q,动能满足EKP=EKQ,则电势能满足EPP=EPQ,根据电势能EP=φq,得出电势φP=φQ,PQ所在直线即为等势线,OC与PQ垂直,则OC即为电场线,由于从P运动到Q,所以电子所受电场力沿CO,在P点电场力与速度v夹角为钝角,在Q点电场力与速度v夹角为锐角,电子从P运动到Q,电场力先做负功再做正功,动能先减小再增大,故A错误.
B:由于电子在匀强电场中运动,电子受恒力,方向沿CO,所以不可能做圆周运动.故B错误.
C:根据UOP=Ed,∠OPQ=45°,R=1m,d=Rcos45°=$\frac{\sqrt{2}}{2}$得:E=$\frac{U{\;}_{OP}}{d}$=$\frac{10}{\frac{\sqrt{2}}{2}}$=10$\sqrt{2}$v/m.故C错误.
D:O点与圆周上电势最低的点的电势差为UOC,UOC=Ed,d=R=1m,得:UOC=10$\sqrt{2}$V.故D正确
故选:D
点评 此题的突破点在于根据P、Q点的动能相等得出P、Q的电势能相等,再根据电势能EP=φq,得出电势φP=φQ,根据电场线与等势面垂直,可以确定电场线的方向和电场力做功,UPQ=Ed,其中d为沿电场线方向的距离,可以得出电场强度E.
A. | 越快的汽车越不容易停下来,这是因为汽车速度越快时惯性越大 | |
B. | 小球由于重力作用而自由下落不是惯性运动,所以这时小球惯性不存在了 | |
C. | 物体只有在速度改变时才能表现出惯性的大小 | |
D. | 运动状态不改变时物体没有惯性,运动状态改变时物体才有惯性 |
A. | 牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 | |
B. | 万有引力定律中的引力常量由牛顿测定 | |
C. | 库仑定律中的平方反比关系由库仑通过库仑扭称实验获得 | |
D. | 奥斯特首先发现了磁场对电流的作用规律 |
A. | 离出发点最远的在甲图中是b,在乙图中是c | |
B. | 离出发点最远的在甲图中是c,在乙图中是b | |
C. | 离出发点最近的在甲图中是c,在乙图中是c | |
D. | 离出发点最近的在甲图中是a,在乙图中是a |
A. | 物质波是一种概率波,在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动 | |
B. | 卢瑟福的α粒子放射实验可以估算原子核的大小 | |
C. | 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子要吸收光子,电子的动能减小 | |
D. | 发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 | |
E. | 电子束通过铝箔时的折射图样证实了运动电子具有波动性 |
A. | λ1=$\frac{{λ}_{2}{λ}_{3}}{{λ}_{2}-{λ}_{3}}$ | B. | λ1=$\frac{{λ}_{2}{λ}_{3}}{{λ}_{2}+{λ}_{3}}$ | ||
C. | λ1=2λ2=3λ3 | D. | λ1=λ2-λ3 |
A. | 三根细绳张力都变大 | |
B. | F${\;}_{{T}_{AD}}$和F${\;}_{{T}_{AB}}$变大,F${\;}_{{T}_{AC}}$不变 | |
C. | F${\;}_{{T}_{AC}}$和F${\;}_{{T}_{AB}}$变大,F${\;}_{{T}_{AD}}$不变 | |
D. | F${\;}_{{T}_{AC}}$和F${\;}_{{T}_{AD}}$变大,F${\;}_{{T}_{AB}}$不变 |