题目内容

【题目】如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点.据此可知( )

A.三个等势面中,a的电势最高

B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大

C.带电质点通过P点时的动能较Q点大

D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大

【答案】BD

【解析】

试题由于质点只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于质点带正电,因此电场线方向也指向右下方;电势能变化可以通过电场力做功情况判断;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大.

解:A、电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于电荷带正电,因此电场线指向右下方,沿电场线电势降低,故c等势线的电势最高,a等势线的电势最低,故A错误;

B、根据质点受力情况可知,从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,故P点的电势能大于Q点的电势能,故B正确;

C、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故C错误;

D、等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故D正确.

故选BD.

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图所示装置探究加速度与物体受力的关系,已知小车的质量为M,单个钩码的质量为m,打点计时器所接的交流电源的频率为50 Hz,动滑轮质量不计,实验步骤如下:

①按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;

②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

③挂上钩码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;

④改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同合力作用下的加速度。

根据上述实验过程,回答以下问题:

(1)对于上述实验,下列说法正确的是__________ (填选项前的字母)

A.钩码的质量应远小于小车的质量 B.实验过程中钩码处于超重状态

C.与小车相连的细线与长木板一定要平行 D.弹簧测力计的读数应为钩码重力的一半

(2)实验中打出的一条纸带如图所示,图中两邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度a=__________m/s2(结果保留两位有效数字)

(3)若交流电的实际频率大于50 Hz,则上述(2)中加速度a计算结果与实际值相比__________(选填偏大偏小不变”)

(4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,与本实验相符合的是__________

(5)若实验步骤②中,让长木板水平放置,没有做平衡摩擦力,其余实验步骤不变且操作正确,读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验,以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图所示。已知小车的质量为M,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦,则小车和长木板之间的动摩擦因数μ__________

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