题目内容
在光滑、绝缘的水平桌面上有一质量m=0.1kg、电荷量q=+0.001C的带电小球,以初速度v=2m/s沿桌面做直线运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示.在x=0到x=6m的范围内,下列说法正确的是( )A.带电小球由x=0运动到x=2m的过程中,电场力做的功为0.2J
B.带电小球由x=2m运动到x=6m,电场力做功为0.2J
C.在x=2m到x=6m的范围内,场强沿x方向的分量大小为200V/m,方向沿+x方向
D.在x=0到x=2m的范围内,场强沿x方向的分量大小为100V/m,方向沿+x方向
【答案】分析:电场力做功,导致电势能变化.电场力做多少功,则电势能变化多少.电场力做正功,则电势能减小;若电场力做负功,则电势能增大.根据
,可知电场强度的大小,并由电场力的方向来确定其方向.
解答:解:A、带电小球由x=0运动到x=2m的过程中,电势能增加0.2J,则电场力做负功为0.2J,故A错误;
B、带电小球由x=2m运动到x=6m,由图可知,电势能减小0.2J,则电场力做正功为0.2J,故B正确;
C、在x=2m到x=6m的范围内,可知:图象直线的斜率为电量所受的电场力,则有电场力恒定,从而根据
,可知电场强度的大小为,
,而电场力做正功,又由于带正电,所以场强沿x方向的分量方向沿+x方向,故C错误;
D、在x=0m到x=2m的范围内,可知:图象直线的斜率为电量所受的电场力,则有电场力恒定,从而根据
,可知电场强度的大小为,
,而电场力做负功,又由于带正电,所以场强沿x方向的分量方向沿-x方向,故D错误;
故选:B
点评:考查电场力做功与电势能变化的关系,同时让学生知道电势能与位移的图象的斜率为电场力大小,并由电场力做功与带电性,可确定电场强度的方向.
解答:解:A、带电小球由x=0运动到x=2m的过程中,电势能增加0.2J,则电场力做负功为0.2J,故A错误;
B、带电小球由x=2m运动到x=6m,由图可知,电势能减小0.2J,则电场力做正功为0.2J,故B正确;
C、在x=2m到x=6m的范围内,可知:图象直线的斜率为电量所受的电场力,则有电场力恒定,从而根据
D、在x=0m到x=2m的范围内,可知:图象直线的斜率为电量所受的电场力,则有电场力恒定,从而根据
故选:B
点评:考查电场力做功与电势能变化的关系,同时让学生知道电势能与位移的图象的斜率为电场力大小,并由电场力做功与带电性,可确定电场强度的方向.
练习册系列答案
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