题目内容

16.一带电粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力.下列说法正确的是(  )
A.粒子的速率一直增大B.粒子的加速度一直减小
C.粒子的电势能一直增大D.以上说法均不正确

分析 电场线与等势面垂直,且从较高的等势面指向较低的等势面,先根据等势面分析电场力方向,然后再判断物体的运动情况,判断速率和加速度的变化,确定电势能的变化情况.

解答 解:A、粒子做曲线运动时,根据电场线与等势面垂直,且从较高的等势面指向较低的等势面,电场力应指向轨迹的内侧,则知电场力方向与电场强度方向相反,如图中某一位置所示.故粒子带负电.从上图可以看出,电场线先水平向右后斜向左下方,电场力对粒子一直做负功,速率一直减小,故A错误.
B、从左向右,等差等势面先均匀后变疏,则电场线先均匀后逐渐稀疏,场强先不变后减小,电场力先不变后逐渐变小,故加速度先不变后逐渐变小,故B错误.
C、电场力一直做负功,粒子的电势能一直增加,故C正确,D错误;
故选:C

点评 本题关键是根据等势面与电场线的关系画出电场线分布图,然后结合运动轨迹得到粒子的电性,再结合功能关系进行判断即可.

练习册系列答案
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5.如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置,小车和车上砝码的总质量为M,保持吊盘和盘中物块的总质量m不变,主要实验步骤如下:
a.平衡摩擦力:先不放小吊盘,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块,并反复移动其位置,直到用手轻拨小车,打点计时器能在纸带上打出一系列均匀的点,关闭电源.
b.吊上小吊盘,放入适当的物块,将小车停在打点计时器附近,接通电源,后释放小车,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,关闭电源.
c.改变小车中砝码的质量,重复步骤b.
d.在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,s3,???.求出相应的加速度a.
完成下列填空:
①如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,A、B、C、D、E 是计数点,计数点间的距离如图所示,相邻计数点间时间间隔0.1s,根据图中数据可得,打下C点时小车的瞬时速度大小为0.48m/s,运动过程中小车的加速度大小为0.79m/s2(结果保留2位有效数字).

②设图b中的图线斜率为k,则吊盘和盘中物块的总质量m=$\frac{1}{kg}$.(用题中物理量的符号表示,重力加速度为g)
③甲同学以$\frac{1}{M}$为横坐标,a为纵坐标,在坐标纸上作出a-$\frac{1}{M}$的图线的示意图如图c所示,图线上部弯曲的原因是:没有满足M>>m.

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