题目内容

11.带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为(  )
A.动能减少B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加

分析 根据油滴运动轨迹,可以判断出重力和电场力的大小关系,然后根据功能关系求解即可.

解答 解:A、由轨迹图可知,油滴所受的合力方向竖直向上,故从a到b的运动过程中合外力做正功,动能增加,故A错误;
B、由轨迹图可知,油滴所受的合力方向竖直向上,则带电油滴所受重力小于电场力,从a到b的运动过程电场力做正功,电势能减小,故B错误;
C、从a到b的运动过程中,根据能量守恒可知,重力势能、电势能、动能三者之和保持不变;从a到b的运动过程中重力做负功,重力势能增加,因此动能和电势能之和减小,故C正确.
D、根据能量守恒可知,重力势能、电势能、动能三者之和保持不变,动能增加,因此重力势能和电势能之和减小,故D错误;
故选:C.

点评 本题在电场和重力场的复合场中重点考察带电小球的功能关系转化.在学习过程中明确各种功能关系是解这类问题的关键.

练习册系列答案
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3.2013年12月14日 晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾,并在4分钟后展开太阳能电池帆板,如图1.这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆,中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性.所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.

(1)为了达到上述目的,应选用图2中的哪个电路图甲(填“甲”或“乙”);
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图3的I-U图象.由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻很大(填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为1×103Ω.(保留一位有效数字)
(3)该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池,并用如图4电路调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线a.再减小实验中光的强度,用一弱光重复实验,测得U-I曲线b,如图5.当滑动变阻器的电阻为某值时,若曲线a的路端电压为1.5V.则滑动变阻器的测量电阻为7.1×103Ω,曲线b上求外电路消耗的电功率为6.8×10-5W(计算结果保留两位有效数字).

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