题目内容
4.空间存在一沿x轴方向的静电场,电势φ随x变化的关系如图所示,图线关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点.下列说法中正确的是( )A. | O点处场强为零 | |
B. | 电子在A、B两点的电场力大小相等,方向相反 | |
C. | 电子在B点的电势能高于它在A点的电势能 | |
D. | 电子从A点由静止释放后一直加速运动到B点 |
分析 φ-x图象切线的斜率等于电场强度,由F=qE分析电场力关系.电子带负电,而负电荷在电势高处电势能小.根据电场力方向与运动方向的关系分析电子的运动情况.
解答 解:A、根据φ-x图象切线的斜率等于电场强度,则知O点处场强不为零,故A错误.
B、根据顺着电场线方向电势降低,由图知沿x轴正方向电势升高,则场强方向沿x轴负方向,所以电子在A、B两点的电场力方向相同,由对称性知电场力大小相等,故B错误.
C、根据负电荷在电势高处电势能小,知电子在B点的电势能低于它在A点的电势能,故C错误.
D、电子所受的电场力一直沿x轴正方向,则电子从A点由静止释放后一直加速运动到B,故D正确.
故选:D.
点评 本题首先要读懂图象,知道φ-x图象切线的斜率等于电场强度,场强的正负反映场强的方向,大小反映出电场的强弱.然后再根据电场力分析电子的运动情况.
练习册系列答案
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14.在粗糙绝缘的水平面上固定一个带电量为Q的正电荷,已知点电荷周围电场的电势可表示为φ=k$\frac{Q}{r}$,式中k为静电常量,Q为场源电荷的带电量,r为距场源电荷的距离.现有一质量为m,电荷量为q带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因数为μ2,K$\frac{Qq}{{{X}_{1}}^{2}}$>μmg,则( )
A. | 滑块与带电量为Q的正电荷距离为x时,滑块电势能为$\frac{kqQ}{x}$ | |
B. | 若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,滑块最后将停在距离场源点电荷$\frac{kqQ}{?mg{x}_{1}}$处 | |
C. | 若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,当滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度为$\frac{kqQ}{m{x}_{1}{x}_{3}-μg}$ | |
D. | 若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处,当滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为V=$\sqrt{(\frac{2qkQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}-2μg)({x}_{3}-{x}_{1})}$ |
15.如图所示,空间虚线框内有匀强电场,AA′,BB′,CC′是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为1cm,其中BB′为零电势能面.一质量为m、带电織为+q的粒子沿AA'方向以初速度v0自图中的P点进入电场,刚好从C′点离开电场.已知PA′=2cm粒子的重力忽略不计.倾说法中正确的是( )
A. | 该粒子在P点时的电势能是2mv02 | |
B. | 该粒子到达C′点时的速度是$\sqrt{2}$v0 | |
C. | 该粒子到达C′点时的电势能是mv02 | |
D. | 该粒子通过等势面BB′时的动能是1.5mv02 |
9.有两颗行星A和B(A和B之间的相互作用不计),它们各有一颗靠近其表面的卫星.若这两颗卫星的周期相等,由此可知( )
A. | 两颗卫星的线速度相等 | |
B. | 行星A、B的质量一定相等 | |
C. | 行星A、B的密度一定相等 | |
D. | 行星A、B表面重力加速度之比等于它们的半径之比 |