题目内容

20．如图所示，实线表示某一电场的电场线．仅在电场力作用下，有一定初速度的一带电粒子经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．粒子在A点加速度比B点小
C．粒子在A点速度比B点大
D．带电粒子在A点电势能比在B点的电势能大

分析 不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，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，判断出电场力方向，从而确定粒子的电性．电场线的疏密表示电场强度的强弱．根据电场力做功正负分析速度和电势能的变化．

解答 解：A、电场线的方向向上，根据粒子的运动轨迹可知，粒子受到的电场力方向逆着电场线向下，所以该粒子带负电，故A错误；
B、电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大，故B错误．
CD、从A到B得过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能减小，速度减小，电势能增加，则粒子在A点速度比B点大，在A点电势能比在B点的电势能小，故C正确，D错误．
故选：C

点评 电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧．

练习册系列答案
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19．一物体做初速为零的匀加速直线运动，则：
（1）第3个ts内通过15m，在第7个ts内通过多远？
（2）通过第3个5m需要15s，通过第7个5m需要多久？
11．如图虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子（　　）
A．带正电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能小于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化
8．如图甲所示是利用气垫导轨“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置．

（1）在气垫导轨中充气消除滑块与导轨之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替滑块所受的拉力，此时钩码质量m与滑块总质量M之间应满足的关系为M＞＞m；
（2）如图乙所示是实验中由打点计时器得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间的时间为T，测得计数点间AB、BC、CD、DE、DF、FG的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，则打下D点时滑块的瞬时速度为$\frac{{x}_{3}+{x}_{4}}{2T}$，滑块运动的加速度的为$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$．
（3）用这个实验装置和实验数据可以验证《机械能守恒定律》，实验中钩码质量为m，滑块质量为M，重力加速度为g．滑块从打下D点运动至打下F点的过程中钩码减小的重力势能△EP=mg（x4+x5），滑块和钩码增加的动能EK=$\frac{（m+M）[{（{x}_{5}+{x}_{6}）}^{2}-{（{x}_{3}+{x}_{4}）}^{2}]}{8{T}^{2}}$．
15．如图在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（不计重力）在恒力F作用下沿虚线从A点匀速运动到B点．已知力F和AB间的夹角θ，点A、B间的距离为d，小球带电q，则下列结论正确的是（　　） 
①场强大小为E=$\frac{Fcosθ}{q}$
②A、B两点间的电势差为$\frac{-Fdcosθ}{q}$
③带电小球从A点运动到B点的过程中电势能增加了Fdcosθ
④若带电小球从B点向A点做匀速直线运动，则F必须反向．
A．①②B．①③C．②③D．③④
5．如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置，小车和车上砝码的总质量为M，保持吊盘和盘中物块的总质量m不变，主要实验步骤如下：
a．平衡摩擦力：先不放小吊盘，在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到用手轻拨小车，打点计时器能在纸带上打出一系列均匀的点，关闭电源．
b．吊上小吊盘，放入适当的物块，将小车停在打点计时器附近，接通电源，后释放小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，关闭电源．
c．改变小车中砝码的质量，重复步骤b．
d．在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，s3，???．求出相应的加速度a．
完成下列填空：
①如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E 是计数点，计数点间的距离如图所示，相邻计数点间时间间隔0.1s，根据图中数据可得，打下C点时小车的瞬时速度大小为0.48m/s，运动过程中小车的加速度大小为0.79m/s2（结果保留2位有效数字）．

②设图b中的图线斜率为k，则吊盘和盘中物块的总质量m=$\frac{1}{kg}$．（用题中物理量的符号表示，重力加速度为g）
③甲同学以$\frac{1}{M}$为横坐标，a为纵坐标，在坐标纸上作出a-$\frac{1}{M}$的图线的示意图如图c所示，图线上部弯曲的原因是：没有满足M＞＞m．
12．如图所示，点电荷Q=+2×10-4C固定在A点，点电荷q=-2×10-5C固定在B点，它们相距r=20cm，且都在真空中，K=9.0×109N•m2/C2．求：
（1）q受的电场力大小和方向．
（2）B点的电场强度大小和方向．
（3）将电荷q移走后B点场强是多少？
（4）若电荷q具的电势能为2×10-4J，则Q在B点产生的电势为多少？
（5）将电荷q移走后B点电势是多少？
9．某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m一l图线，如图乙所示．采用恰当的数据处理，得到该弹簧的劲度系数为3.44N/m．若考虑砝码盘的质量，结果将比3.44N/m（　　）
A．偏大B．偏小C．相同D．无法判断
10．下列几种电场的电场线表征匀强电场的是（　　）
A．B．C．D．

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