题目内容

11.图中的实验表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点,则可以判定(  )
A.M点的电势低于N点的电势
B.粒子在M点的电势能小于N点的电势能
C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
D.粒子在M点的速度小于在N点的速度

分析 根据电场线的方向分析电势的高低.电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线方向表示电场强度的方向.不计重力的粒子在电场力作用下从A到B,运动与力关系可知,电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边,且电场力偏向轨迹的内侧.由电场力做功正负分析速度的变化.

解答 解:A、分别作出过M点与N点做等势线如图,则电场线的方向由M的等势线指向N的等势线,所以M点的电势比N点的电势高.故A错误;
B、粒子由M运动到N,轨迹向下弯曲,粒子受到的电场力方向斜向下,电场力与速度之间的夹角是锐角,所以从M到N电场力做正功,电势能减小,则粒子在M点的电势能大于N点的电势能.故B错误;
C、N点的电场线密,所以N点的电场强度大,粒子在N点受到的电场力大,则加速度大.故C错误;
D、从M到N电场力做正功,电势能减小,动能增大,所以粒子在M点的速度小于在N点的速度.故D正确.
故选:D

点评 本题是电场中轨迹问题,关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向,再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小.

练习册系列答案
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1.(1)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,小张同学先对打点计时器的使用进行了练习:
小张利用同一个打点计时器在固定频率下,測量手拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次手都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同(如图1).則下列叙述哪些是正确?AD
A.纸带甲打点均匀,表示手的运动是匀速的,加速度是零.
B.纸带乙显示的平均速度与纸带甲相同
C.纸带丙表示的手的运动是先快后慢
D.纸带丁表示的手的运动是先快后慢
(2)小张与小王同学合作完成了“探究小车在钩码牵引下的运动”的实验,图2为实验中得到的一条较为理想的纸带,舍去前面比较密集的点,从0点开始每5个点取一个计数点:0、1、2、3、4、5、6,测量得相邻两计数点之间的距离S1=1.31cm,S2=1.80cm,S3=2.31cm,S4=2.82cm,S5=3.29cm,S6=3.81cm,实验中所用交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点所用时间用T表示,则

①打相邻两个计数点的时间是0.1s;
②第5点的瞬时速度v5=0.36m/s(保留2位有效数字)
③用逐差法求小车加速度的表达式为:a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$,代入数据后,得加速度大小为0.50m/s2(保留2位有效数字)
(3)小张和小王在上述实验中用到的实验器材为①③⑤⑥⑧⑨(填编号)
①电磁打点计时器   ②天平   ③低压交流电源  ④低压直流电源   ⑤细绳和纸带   ⑥钩码和小车   ⑦秒表   ⑧一端有滑轮的长木板   ⑨刻度尺
(4)在小张和小王的上述实验中,下列说法中正确的是AC
A.通过调节,应使小车、,纸带、,细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
B.用图象法研究小车速度随时间变化规律时,坐标轴单位长度越小越好
C.开始前要先接通电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带.
D.牵引小车的钩码的质量越大越好.

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