题目内容

7.如图,虚线表示某电场的等势面,一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度分别为aA、aB,电势能分别为EPA、EPB,下列判断正确的是(  )
A.aA>aB  EPA>EPBB.aA>aB  EPA<EPBC.aA<aB  EPA>EPBD.aA<aB  EPA<EPB

分析 根据曲线的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力,根据等差等势面的疏密判断场强大小,结合牛顿第二定律得到加速度大小关系;根据电场力做功情况断电势能高低.

解答 解:根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力,根据U=Ed知,等差等势面越密的位置场强越大,B处等差等势面较密集,则场强大,带电粒子所受的电场力大,加速度也大,即aA<aB
根据沿着电场线方向,电势是降低的,结合运动轨迹,可知,粒子带负电,当从A到B,电场线对带负电粒子做负功,电势能增加,则知B点电势能大,即EA<EB;故D正确,ABC错误.
故选:D.

点评 本题关键是先根据靠差等势面的疏密判断场强的大小,再结合电场力做功正负分析电势能变化.公式U=Ed,对非匀强电场可以用来定性分析场强.

练习册系列答案
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15.为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图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系统机械能守恒定律,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静止,或者轻推滑行器M分别通过光电门G1、G2的时间相等,则导轨水平.
(2)实验的目的是验证系统的机械能守恒,若表达式mgx=$\frac{1}{2}(m+M)((\frac{D}{△{t}_{2}})^{2}-(\frac{D}{△{t}_{1}})^{2})$(用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则系统的机械能守恒.
(3)当气垫导轨调水平后,下列选项中不必要的是D.
A.为了减小实验误差,挡光片的宽度D应该尽可能的小
B.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大
C.用来牵引滑行器M的细绳应该与导轨平行
D.砝码的质量m应该远小于滑行器的总质量M.

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