题目内容

7.一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为(  )
A.动能减小B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小D.机械能增加

分析 由粒子的运动轨迹可知粒子电性,则可求得电场力对粒子所做的功的性质;由动能定理可求得动能的变化;由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化,及动能和电势能之和的变化

解答 解:A、粒子由a到b,由运动轨迹可判出粒子受电场力与重力的合力向上,故粒子带负电且电场力大于重力,电场力与重力的合力做正功,由动能定理可知,油滴的动能增大;故A错误;
B、由于电场力做正功,故电势能减小,故B错误;
C、D、由能量的转化与守恒知,系统中重力势能、动能、电势能之和保持不变,由题易知重力势能增加,故动能和电势能之和减小,故C正确;
D、由于电场力做正功,故机械能增加,故D正确
故选:CD

点评 带电粒子在电场中的偏转类题目,较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系,综合性较强,故在高考中经常出现,在学习中应注意重点把握

练习册系列答案
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16.如图(甲)所示,两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成,相互平行放置,两导轨相距L=lm,倾斜导轨与水平面成θ=300角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示垂直斜面向上为正值,图中t1、t2未知.水平导轨足够长,其左端接有理想灵敏电流计G(内阻不计)和定值电阻R=3Ω,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中,Ⅱ区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B2=1T,在t=0时刻,从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab,棒的质量m=0.l kg,棒的电阻r=2Ω,棒下滑时与导轨保持良好接触,设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变,导轨的电阻不计.若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力.(g取10m/s2)求:

(1)ab棒进入磁场区I时速度V的大小;(2)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;
(3)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q;
(4)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流I随时间t变化的关系如图(丙)所示(而未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图象.(从上向下看逆时针方向为电流正方向)

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