题目内容

如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行．大量电子从正方形的中心O，以相同速率v向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（　　）
分析：根据到达c点的电子速度恰好为零，判断场强的方向，由电场线的方向确定电势的高低；根据动能定理求解到达a点的电子速率和到达a、d两点的电子的速率．
解答：解：A、由题意，到达c点的电子速度恰好为零，该电子所受的电场力方向必定沿c→a方向，则电场方向沿a→c方向，故c点电势最低．故A错误．
B、电场力对到达a点的电子做正功最多，电势能最小，设速率是va．根据动能定理得
   o→c：Woc=0-
1
2
mv2…①
   o→a：Woa=
1
2
mv′2-
1
2
mv2…②
而Woc=-Woa，解得，v′=
2
v．故B错误．
C、由于b、d两点的电势相等，电场力对到达b、d两点的电子做功为零，则到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是v．故C正确．
D、设dc边中点为e，电子到达e的速率为ve，根据动能定理得：Woe=
1
2
m
v
2
e
-
1
2
mv2…③
又Woc=2Woe…④
联立①③④得，ve=
2
2
v．故D正确．
故选CD
点评：本题的解题关键是判断电场方向，根据电场线与等势面垂直的特点分析电势差的关系，由动能定理求解速率．
练习册系列答案
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如图所示，一足够大的正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其顶点a在直线MN上，且ab与MN的夹角为45°．一边长为L的正方形导线框从图示位置沿直线MN以速度v匀速穿过磁场区域．规定逆时针方向为感应电流的正方向，下列图中表示整个过程导线框中感应电流i随时间t（以
L
v
为单位）变化的图象，正确的是（　　）
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①质点A的振动周期为
2
2
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x轴正方向
x轴正方向
；③波速大小为
2
2
m/s．
（2）如图所示，一细光束以45°的入射角从空气射向长方体透明玻璃砖ABCD的上表面E点，折射光线恰好过C点，已知BC=30cm，BE=10
3
cm，求
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如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达PS时线框刚好做匀速直线运动。以线框的ab边到达MN时开始计时，以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为力的正方向。则关于线框中的感应电流I和线框所受到的安培力F与ab边的位置坐标x的以下图线中，可能正确的是

 

 

如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝0°时(如图)为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是(  )

 

如图a所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab､cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则下列四幅图中正确的是(    )

 

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