题目内容

16．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0-x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2-x3段是直线，则下列说法正确的是（　　）
A．x1处电场强度最小，但不为零
B．x2～x3段电场强度大小方向均不变，为一定值
C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动
D．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3＞φ2=φ0＞φ1

分析 根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=$\frac{△φ}{△t}$，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得x1处的电场强度；根据能量守恒判断速度的变化；由Ep=qφ，分析电势的高低．由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质．根据斜率读出场强的变化，由F=qE，分析电场力的变化，从而明确其运动过程的变化．

解答 解：A、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=$\frac{△φ}{△t}$，得：E=$\frac{1}{q}$$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于$\frac{△{E}_{p}}{△x}$，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误；
B、C、由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动；x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动；x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动；故B正确，C错误；
D、0与x2处电势能相等，根据Ep=qφ可知0与x2处电势φ0、φ2的关系为φ0=φ2，x1处电势能最小，因放置的负电荷，故电势最高，同理可知，x3处电势最小，即φ1＞φ2=φ0＞φ3，故D错误．
故选：B．

点评 解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况．

练习册系列答案
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6．将一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反．该过程的v-t图象如图所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．小球上升过程与下落过程所用时间之比为2：3
B．小球所受重力和阻力大小之比为5：1
C．小球落回到抛出点的速度大小为8$\sqrt{6}$m/s
D．小球下落过程中，受到向上的空气阻力，处于超重状态
7．如图所示，BCDG是光滑绝缘的$\frac{3}{4}$圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为$\frac{3}{4}$mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．
（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时对轨道的作用力大小．
（2）为使滑块恰好始终沿轨道滑行，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．
4．如图所示，质量M=lkg，长/=4m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=lkg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，某时刻起在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，取g=10m/s2，试求：
（1）恒力F作用时木板和铁块的加速度；
（2）当铁块运动到木板右端时，把铁块拿走，木板还能继续滑行的距离．
11．如图所示，已知M＞m，不计滑轮及绳子的质量，物体M和m恰好做匀速运动，若将M与m 互换，M、m与桌面的动摩因数相同，则（　　）
A．物体M与m仍做匀速运动
B．物体M与m做加速运动，加速度a=$\frac{（M+m）g}{M}$
C．物体M与m做加速运动，加速度a=$\frac{（M-m）g}{M}$
D．绳子中张力不变
1．如图所示，A、B是电场线上的两点，将一电荷量为q的点电荷从A点移到B点，静电力做功为W，且知A、B间的距离为d，以下说法中正确的是（　　）
A．A、B两点间的电势差为$\frac{W}{q}$B．A点的电场强度大小为E=$\frac{W}{qd}$
C．B点的电场强度大小为E=$\frac{W}{qd}$D．A点的电势为$\frac{W}{q}$
8．为了描绘标有“3V，0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化．所给器材如下：
A．电流表（0～200mA，内阻0.5Ω）；
B．电流表（0～0.6A，内阻0.01Ω）；
C．电压表（0～3V，内阻5kΩ）；
D．电压表（0～15V，内阻50kΩ）；
E．滑动变阻器（0～10Ω，0.5A）；
F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A）；
G．电源（3V），电键一个，导线若干．
（1）实验中所用的电流表应选A，电压表应选C，滑动变阻器应选E．（填前面的序号）
（2）要求电压从0开始测量并减小实验误差，应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图甲．测出的电阻值比真实值偏小（选填“大”或“小”），原因是电压表的分流作用．
5．一质点从静止开始做匀加速直线运动，质点在通过前8m位移时的速度为4m/s，求：
（1）物体的加速度大小；
（2）物体在前5s内的位移；
（3）物体在第5s内的平均速度；
（4）第2个5s内的位移．
6．在静电场中，下列说法中正确的是（　　）
A．某点的电场强度大，该点的电势一定高
B．某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大
C．电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少
D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功

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