题目内容

15．如图所示，空间有一水平匀强电场，竖直平面内的初速度为v0的微粒沿着图中虚线由A运动到B，其能量变化情况是（　　）
A．动能减少，重力势能增加，电势能减少
B．动能减少，重力势能增加，电势能增加
C．动能不变，重力势能增加，电势能增加
D．动能增加，重力势能增加，电势能减少

分析 带电微粒沿直线从A运动到B，所受合力与AB在同一直线上，分析受力情况，判断合力做功情况，根据动能定理判断动能的变化．重力做负功，重力势能增加．电场力做负功，电势能增加．

解答 解：由题，带电微粒做直线运动，所受的合力必须与AB在同一直线上，由于重力方向竖直向下，所以电场力方向必然水平向左，所以合力方向与速度方向相反，合力做负功，由动能定理得知，动能减小．重力做负功，重力势能增加．电场力做负功，则电势能增加．故B正确，ACD错误．
故选：B

点评 解答本题的关键是根据物体做直线运动的条件：合力与速度共线，分析带电微粒所受的电场力方向和合力方向，根据功能关系求解，难度适中．

练习册系列答案
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5．一个质量为m=10g，带电量为+q=10-8C的小球从某高处A点自由下落，不考虑一切阻力，测得该小球着地前最后2s内的下落高度为60m，试求：（g取10m/s2）
（1）A点距地面的高度h为多少？总的下落时间是多少？
（2）如果当小球下落的高度为总高度的$\frac{3}{4}$时，加一个竖直向上的匀强电场，小球落地的速度恰好为零，那么小球从开始到落地的时间是多少？电场强度多大？
6．一根绝缘细绳上端固定在天花板上，下端挂一个质量为m，带电量为-q的带电小球，小球所处的空间中存在水平方向的匀强电场，如图所示，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ，已知当地的重力加速度为g，通过受力分析，求：
（1）该电场中电场强度的方向 
（2）绳子上的拉力F 
（3）该电场场强的大小．
3．如图所示，一平行板电容器板长L=4cm，板间距离为d=3cm，倾斜放置，使板面与水平方向夹角α=37°，若两板间所加电压U=100V，一带电荷量q=3×10-10 C的负电荷以v0=0.5m/s的速度自A板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，则
（1）带电粒子从电场中飞出时的速度为多少？
（2）带电粒子的质量为多少？（g取10m/s2）
10．如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷量为+q的小球P，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场的电场强度大小为E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$．先把杆拉成水平，然后将杆无初速释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）
A．小球到最低点时速度最大
B．小球从开始至最低点过程中动能一直增大
C．小球对杆的最大拉力大小为$\frac{8\sqrt{3}}{3}$mg
D．小球可绕O点做完整的圆周运动
20．如图所示，用绝缘细线悬挂一质量为m、带电量为-q的带负电的小球，小球处在水平方向的足够大的匀强电场中，平衡时细线与竖直方向的夹角为θ．（重力加速度取g）．
（1）画出小球受力分析图；
（2）电场强度有多大，方向如何？
（3）若剪断细线，小球的加速度大小如何，并在受力分析图中画出加速度的方向．
7．如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球．将该电容器与电源连接，闭合电建后，悬线与竖直方向夹角为α．则（　　）
A．保持开关断开，缩小P、Q两板间的距离，角度α会减小
B．保持开关断开，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大
C．将开关再闭合，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大
D．将开关再闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度α会增大
4．如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点．用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定．两球接触后分开，平衡时距离为0.12m．已测得每个小球质量是8.0×10-4kg，带电小球可视为点电荷，（g=10m/s2，k=9.0×109N•m2/C2 ） 下列选项中不正确是（　　）
A．两球所带电荷量相等B．A球所受的静电力为1.0×10-2N
C．B球所带的电荷量为4$\sqrt{6}$×10-8CD．A、B两球连续中点处的电场强度为0
5．如图所示是一辆汽车做直线运动的x-t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是（　　）
A．AB段表示静止
B．BC段发生的位移为8m，CD段发生的位移为12m
C．BC段运动方向与CD段运动方向相同均为正方向
D．CD段运动速度大小大于BC段运动速度大小

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