题目内容

5.如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上O~x2间各点的电势分布如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.x1点的电场强度最小
B.0-x2之间,x轴附近的电场线分布先变密后变疏
C.一正电电荷从O点由静止释放,若仅受电场力作用,点电荷的加速度先增大后减小
D.一正电电荷从O点由静止释放,若仅受电场力作用,速度先增大后减小

分析 根据E=$\frac{△U}{△d}=\frac{△φ}{△x}$,φ-x图象的切线斜率表示电场强度大小;由图看出,0-x2之间,电势逐渐降低,可判断出电场力的方向,根据牛顿第二定律分析加速度情况.

解答 解:A、φ-x图象的切线斜率表示电场强度,故x1点的电场强度最大,故A错误;
B、φ-x图象的切线斜率表示电场强度,φ-x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识得知,0-x2之间斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,故0-x2之间,x轴附近的电场线分布先变密后变疏,故B正确;
CD、0-x2之间φ-x图象的斜率先增大后减小,且斜率一直为负值,说明电场强度方向不变,向右,电场强度先增大后减小;
故一正电电荷从O点由静止释放,仅受电场力作用,是向右加速,速度一直增加,加速度先增大后减小,故C正确,D错误;
故选:BC

点评 本题从数学有角度理解φ-t图象的斜率等于场强,由电势的高低判断出电场线的方向,来判断电场力方向做功情况.

练习册系列答案
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17.为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为x,牵引砝码的质量为m,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律,请回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平.请在以下空白处填写实验要求.在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间相等,则导轨水平;
(2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是AC;
A.挡光片的宽度D应尽可能选较小的
B.选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M
C.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些
D.用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行
(3)在每次实验中,若表达式mgx=$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{1}^{2}$(用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立.

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