题目内容

【题目】如图所示,场强为E的匀强电场中有一半径为R的圆,其所在平面与电场线平行,O为圆心,AB为圆周上的两点,且AO垂直于BO.现将电量为q的电子从A点以相同的初动能向不同方向发射,到达圆周上各点时,其中过B点的动能最大.不计重力和空气阻力,则下列说法正确的是:

A. 电场方向一定由B指向A

B. 电场方向一定由O指向B

C. 电场力做功最小值为EqR

D. 电场力做功最大值为EqR

【答案】D

【解析】在匀强电场中,将电量为q的电子从A点以相同的初动能向不同方向发射,到达圆周上各点时,其中过B点的动能最大说明圆周上比A点电势低且与A点电势差最大的点只有B点一点,也即过B点的等势线与圆周只有一个交点,这只能是过B点的圆周的切线,因而电场线一定沿过B点的半径由B指向OAB错误;

AB两点电势差最大电场力做功最大, AB两点之间的电势差UEdER,故电场力做功WqUqERC项错误,D项正确

故选D

练习册系列答案
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【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)

(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:

弹簧压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

小球飞行水平距离s/cm

20.10

30.00

40.10

49.90

69.90

根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;

(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)

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