3.圖中虛線為勻強(qiáng)電場(chǎng)中與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線,兩粒子M、N質(zhì)量相等,所帶電荷的絕對(duì)值也相等.現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速度射出,兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示.點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn),已知O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn).若不計(jì)重力,則( 。
A.M帶正電荷,N帶負(fù)電荷
B.N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相等
C.N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場(chǎng)力做功
D.M在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力對(duì)它做的功等于零

分析 根據(jù)帶電粒子軌跡的彎曲方向可判斷粒子所受的電場(chǎng)力方向,根據(jù)O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),由電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,而且由高電勢(shì)指向低電勢(shì),可判斷出電場(chǎng)方向,從而確定出粒子的電性.由動(dòng)能定理可知,N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相等,但方向不同.N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力做正功.O、b間電勢(shì)差為零,根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式可知電場(chǎng)力做功大。

解答 解:
A、等勢(shì)線在水平方向,O點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn),根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,而且由高電勢(shì)指向低電勢(shì),可知電場(chǎng)方向豎直向下.根據(jù)帶電粒子的軌跡可知,N所受的電場(chǎng)力方向豎直向上,M所受的電場(chǎng)力方向豎直向下,故知N粒子帶負(fù)電,M帶正電.故A正確.
B、aO間與Oc間電勢(shì)差相等,根據(jù)W=qU知,N從從O到a與M從O到c電場(chǎng)力做功相等,由動(dòng)能定理可知,N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相等.故B正確.
C、N從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力與速度的夾角為銳角,電場(chǎng)力做正功.故C錯(cuò)誤.
D、O、b間電勢(shì)差為零,由W=qU知M從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中,電場(chǎng)力對(duì)它做功為零.故D正確.
故選:ABD

點(diǎn)評(píng) 本題要根據(jù)粒子的軌跡判定電場(chǎng)力方向,根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直的特點(diǎn),分析能否判定電性.注意根據(jù)動(dòng)能定理分析電場(chǎng)力做功是常用的方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.如圖所示,質(zhì)量為M,傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上,質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑.現(xiàn)加上如圖所示的沿斜面向下的力F,使物體在斜面上加速下滑,重力的加速度為g,則此時(shí)地面對(duì)斜面的支持力FN的大小和物體的加速度大小a為(  )( 。
A.a=$\frac{F}{m}$-gsinθB.FN=(M+m)gC.a=$\frac{F}{m}$D.FN=(M+m)g+Fsinθ

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20.一位同學(xué)站在機(jī)械指針體重計(jì)上,突然下蹲直到蹲到底靜止的過程中,體重計(jì)上指針示數(shù)的變化情況是( 。
A.一直增大
B.一直減小
C.先減小,后增大,再減小,最后保持不變
D.先增大,后減小,再增大,最后保持不變

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11.平行板電容器兩極板相距d,板上有兩個(gè)正對(duì)的小孔,兩極板加上如圖所示電壓,t=0時(shí)從A板小孔釋放一帶正電的粒子(不計(jì)重力,t=0時(shí)A板電勢(shì)高),粒子在$\frac{{T}_{0}}{2}$時(shí)恰好穿過B板小孔,且速度為V;現(xiàn)只改變兩板距離,仍從t=0時(shí)從A板小孔釋放粒子;則( 。
A.兩板距離減小時(shí)粒子到達(dá)B板速度一定等于V
B.兩板距離減小時(shí)粒子到達(dá)B板速度可能小于V
C.兩板距離增大時(shí)粒子到達(dá)B板速度可能等于V
D.兩板距離增大時(shí)粒子到達(dá)B板速度一定小于V

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18.某航空公司的一架客機(jī),在正常航線上做水平飛行時(shí),突然受到強(qiáng)大的垂直氣流的作用,使飛機(jī)在10s內(nèi)迅速下降高度為1000m,造成眾多乘客和機(jī)組人員受傷,如果只研究在豎直方向上的運(yùn)動(dòng),且假設(shè)這一運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
(1)求飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度為多大?
(2)試計(jì)算成年乘客(質(zhì)量為50千克)所系安全帶必須提供多大拉力才能使乘客不脫離坐椅?(g取10m/s2

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8.空間有E=100V/m豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.8m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn).另一端系一質(zhì)量m=0.5kg,電量q=0.05C的帶正電小球.拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí)繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),最后落至地面上C點(diǎn),B點(diǎn)離地的高度hB=0.2m.(g=10m/s2) 試求:
(1)繩子的最大張力為多大?
(2)落地點(diǎn)C到B點(diǎn)的水平距離為多大?
(3)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多少?

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15.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q(q<0)的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點(diǎn)以速度v,沿與x軸負(fù)方向成θ=60°角的方向射入第一象限,并恰好垂直于y軸射出第一象限.在第一象限中存在一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的左邊界與y軸重合,右邊界與直線ON重合,ON與x軸夾角為30°.(不計(jì)重力和空氣阻力)
(1)勻強(qiáng) 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.

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12.-理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為44:1.原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,P為滑動(dòng)變阻器的觸頭.下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.副線圈輸出電壓的有效值為5V
B.原線圈輸入電壓在$\frac{T}{4}$~$\frac{3}{4}$T時(shí)間內(nèi)的平均值為0
C.P向左移動(dòng)時(shí),變壓器原、副線圈的電流都減小
D.P向左移動(dòng)時(shí),變壓器的輸入功律減小

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13.如圖所示,在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合.線框由同種粗細(xì)均勻、電阻為R=2Ω的導(dǎo)線制成.現(xiàn)用垂直于線框ab邊的水平拉力,將線框以速度v=5m/s向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng),此過程中保持線框平面與磁感線垂直,且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行.求線框被拉出磁場(chǎng)的過程中:
(1)通過線框的電流大小及方向;
(2)線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大;
(3)水平拉力的功率.

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