6.如圖所示,豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場E,M點與P點的連線垂直電場線,M點與N點在同一條電場線上,兩個完全相同的帶等量正電荷的粒子,以相同的初速度大小v0分別從M點和N點沿豎直平面進入電場,重力不計,M點的粒子與電場線成一定的夾角進入,N點的粒子垂直電場線進入,兩粒子恰好都能經(jīng)過P點,在此過程中,下列說法正確的是(  )
A.電場力對兩粒子做功不相同
B.兩粒子達到P點的速度大小可能相等
C.兩粒子到達P點時的電勢能都減少
D.兩粒子到達P點所需時間一定不相等

分析 分析初末位置的電勢差,判斷電場力做功的關(guān)系.由動能定理分析速度大小關(guān)系.運用運動的分解法和運動學公式分析運動時間的關(guān)系.

解答 解:A、由于MP間的電勢差為零,NP間的電勢差大于零,則由W=qU知,電場力對M點的粒子不做功,對N點的粒子做正功,故A正確.
B、根據(jù)動能定理知N點的粒子到達P點時的速度增大,而M點的粒子到達P點時的速度大小不變,它們的初速度大小相等,所以兩粒子達到P點的速度大小不等,故B錯誤.
C、M點的粒子到達P點時電勢能不變,N點的粒子到達P點時電勢能減少,故C錯誤.
D、在垂直于電場線方向,兩個粒子都做勻速直線運動,設PM=L,設M點的粒子與電場線的夾角為α.則M點的粒子到達P點的時間 tM=$\frac{L}{{v}_{0}sinα}$,N點的粒子到達P點的時間tN=$\frac{L}{{v}_{0}}$,可見,兩粒子到達P點所需時間一定不相等.故D正確.
故選:AD

點評 帶電粒子在電場中運動時,根據(jù)電勢差研究電場力做功,進而分析電勢能和動能的關(guān)系是常用的方法.粒子在電場中做勻變速曲線運動時,常用運動的分解法研究其運動規(guī)律.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,厚度相同的木板AB放在水平地面上,木板上放置兩個相同的條形磁鐵,兩磁鐵的N極正對.在兩磁鐵豎直對稱軸上的C點固定一垂直于紙面的長直導線,通以垂直紙面向里的恒定電流,木板和磁鐵始終處于靜止狀態(tài).則(  )
A.導線受到的安培力豎直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右
B.導線受到的安培力豎直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左
C.導線受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右
D.導線受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個裝置處于平衡狀態(tài),截面如圖10所示.現(xiàn)對B加一豎直向下的力F,F(xiàn)的作用線通過球心,設墻對B的作用力為F1,B對A的作用力為F2,地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止,在此過程中( 。
A.F1保持不變,F(xiàn)3緩慢增大B.F1緩慢增大,F(xiàn)3保持不變
C.F2緩慢增大,F(xiàn)3緩慢增大D.F2緩慢增大,F(xiàn)3保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于物體受靜摩擦力的敘述中,正確的是(  )
A.靜摩擦力的方向不可能與物體運動方向相同
B.靜摩擦力的方向不一定與物體運動方向相反
C.靜摩擦力的方向可能與物體相對運動趨勢的方向垂直
D.靜止物體所受靜摩擦力一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.關(guān)于力,下列說法中正確的是( 。
A.運動物體所受的摩擦力方向一定跟運動方向相反
B.兩物體相互接觸就一定有彈力的相互作用
C.兩物體間有相互的彈力作用,物體一定發(fā)生了彈性形變
D.運動的物體可能受到靜摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.在靜電場中,下列說法正確的是( 。
A.電場線是電場中實際存在的線,其密度程度可表示電場強度的大小
B.沿電場線方向,電勢越來越低,電勢能也越來越小
C.電場強度處處為零的區(qū)域內(nèi),電勢一定也處處為零
D.電場強度的方向總是跟等勢面垂直

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖為某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置,該裝置為水平放置的木板上固定一張白紙,一橡皮筋的一端固定在白紙上的A點,另一端栓兩個細繩套.
(1)下面為實驗的一些操作步驟:
①比較F′和F的大小、方向是否近似相同;
②過O點用統(tǒng)一標度做出F、F1、F2的圖示;
③用一個彈簧測力計鉤住細繩套,拉A至某點O,在紙上標出O點,記下拉力F的方向和大;
④用平行四邊形定則做出F1、F2的合力F;
⑤用兩個彈簧測力計互成角度分別拉住兩個細繩套,拉A至同樣的位置O,在紙上記下兩個力F1、F2的方向和大。
這些實驗步驟的合力順序為③⑤②④①.
(2)對于實驗,下列說法正確的是C.
A.兩細繩套必須等長
B.若將細繩套也換成橡皮筋,對實驗結(jié)果有影響
C.試驗中,把橡皮筋的另一端拉到O點時,兩彈簧測力計之間的夾角不能太大
(3)假如在上述實驗步驟⑤中使其中一彈簧測力計拉力F1的大小不變,逐漸增加F1與合力之間的夾角,且保證兩彈簧測力計之間的夾角小于90°.為了使橡皮筋仍然伸長到O點,對另一彈簧測力計的拉力F2的大小和方向與原來相比,下面說法正確的是B.
A.F2一直變大,與合力方向的夾角一直增大
B.F2一直變大,與合力方向的夾角先變大后變小
C.F2一直變小,與合力方向的夾角一直減小
D.F2先減小后增大,與合力方向的夾角先減小后增大.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.根據(jù)碰撞過程中動能的損失情況,物體間的碰撞可分為彈性碰撞,非彈性碰撞和完全非彈性碰撞,其中完全非彈性碰撞的動能損失最大.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖(a)所示,兩個完全相同的“人”字型金屬軌道面對面正對著固定在豎直平面內(nèi),間距為d,它們的上端公共軌道部分保持豎直,下端均通過一小段彎曲軌道與一段直軌道相連,底端置于絕緣水平桌面上.MM′、PP′(圖中虛線)之下的直軌道MN、M′N′、PQ、P′Q′長度均為L且不光滑(軌道其余部分光滑),并與水平方向均構(gòu)成37°斜面,在左邊軌道MM′以下的區(qū)域有垂直于斜面向下、磁感強度為B0的勻強磁場,在右邊軌道PP′以下的區(qū)域有平行于斜面但大小未知的勻強磁場Bx,其它區(qū)域無磁場.QQ′間連接有阻值為2R的定值電阻與電壓傳感器(e、f為傳感器的兩條接線).另有長度均為d的兩根金屬棒甲和乙,它們與MM′、PP′之下的軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{1}{8}$.甲的質(zhì)量為m、電阻為R;乙的質(zhì)量為2m、電阻為2R.金屬軌道電阻不計.
先后進行以下兩種操作:
操作Ⅰ:將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側(cè),從某處由靜止釋放,運動到底端NN′過程中棒始終保持水平,且與軌道保持良好電接觸,計算機屏幕上顯示的電壓-時間關(guān)系圖象U-t圖如圖(b)所示(圖中U已知);
操作Ⅱ:將金屬棒甲緊靠豎直軌道的左側(cè)、金屬棒乙(圖中未畫出)緊靠豎直軌道的右側(cè),在同一高度將兩棒同時由靜止釋放.多次改變高度重新由靜止釋放,運動中兩棒始終保持水平,發(fā)現(xiàn)兩棒總是同時到達桌面.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)試求操作Ⅰ中甲到MM′的速度大;
(2)試求操作Ⅰ全過程定值電阻上產(chǎn)生的熱量Q;
(3)試求右邊軌道PP′以下的區(qū)域勻強磁場Bx的方向和大。

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