题目内容

11.一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,则下列说法正确的是(  )
A.带负电粒子从x1运动到x2电场力做负功
B.x1、x2处电势小于零
C.x1处的场强大于x2处的场强大小
D.x1处的电势比x2处的电势低

分析 根据题意和图象正确判断出电子的运动形式是解题的关键,由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量不变,说明电场力做功快慢不变,由W=Fs可知电场力不变,因此知道了运动形式即可正确解答本题.

解答 解:A、根据电场力做功与电势能的变化关系可知,带负电粒子从x1运动到x2电势能减小,电场力做正功,故A错误;
B、根据公式:E=qφ可知,x1、x2处负电荷的电势能大于0.所以电势小于零,故B正确.
C、由图可知,电势能的变化率不变,所以负电荷受到的电场力不变,则知该电场为匀强电场,故C错误.
D、带负电粒子从x1运动到x2电势能减小,则电势升高,所以x1处的电势比x2处的电势低,故D正确.
故选:BD

点评 解题过程中要把握问题的核心,要找准突破点,如本题中根据图象获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点.

练习册系列答案
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3.如图甲所示,两个相同装置:两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘.盘里可以分别放不同质量的砂子,小车后端连着纸带,纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器,两个打点计时器并联接在同一接线板上.实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点,然后同时释放两辆小车,当其中有一辆小车快接近导轨末端时,断开接线板的电源,两打点计时器同时停止工作.
如图乙所示为某次实验得到的两条纸带,纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点(相邻两点间还有四个打点未画出),两相邻测量点间的距离如图所示,单位为cm.打点计时器所用电源的频率为50Hz.

(1)求出①号纸带测量点5的速度v5=0.24m/s;①号纸带对应的加速度值为0.21 m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)利用此装置,正确平衡摩擦力后,研究质量一定时,加速度与力的关系,是否必须求出两辆小车运动加速度的确切值?否 (选填“是”或“否”);请说明理由:因两打点计时器同时开始、停止工作,故两小车运动的时间相等,可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度之比.
(3)利用此图的其中一个装置,还可以探究做功与物体速度变化的关系.若用M表示小车及车上砝码的总质量,m表示砂子及盘的总质量,对于改变外力对小车做的功,下列说法正确的是BC
A.通过改变小车运动的距离来改变外力做功时,必须平衡摩擦,必须满足M远大于m
B.通过改变小车运动的距离来改变外力做功时,不需要平衡摩擦,也不需要满足M远大于m
C.通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时,必须平衡摩擦,必须满足M远大于m
D.通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时,只需平衡摩擦不需要满足M远大于m
(4)若在①号纸带上标注纸带随小车运动的加速度方向,应该是O→E (填“O→E”,或“E→O”)

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