18.如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場,其中某一區(qū)域的電 場線與x軸平行,在x軸上的電勢與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示,圖中斜線為該曲 線過點(diǎn)(0.15,3)的切線.現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P(可視 作質(zhì)點(diǎn)),x=0.10m處(φ=4.5×105V)由靜止釋放,其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02,重力加速度g=10m/s2.下列說法中正確的是( 。
A.滑塊運(yùn)動的加速度逐漸減小
B.滑塊運(yùn)動的速度先增大后減小
C.x=0.15m處的場強(qiáng)大小為2.0×106N/C
D.滑塊運(yùn)動的最大速度為0.1m/s

分析 電勢ϕ與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度,根據(jù)斜率判斷電場強(qiáng)度的變化,從而判斷出電場力的變化,根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化,根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系,判斷出速度的變化,從而知道何時速度最大.

解答 解:ABC、電勢ϕ與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度,則x=0.15m處的場強(qiáng)E=$\frac{3{×10}^{5}}{0.15}$V/m=2×106V/m,此時的電場力F=qE=2×10-8×2×106N=0.04N,滑動摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前,電場力大于摩擦力,做加速運(yùn)動,加速度逐漸減小,x=0.15m后電場力小于電場力,做減速運(yùn)動,加速度逐漸增大.故A錯誤,B、C正確.
D、在x=0.15m時,電場力等于摩擦力,速度最大,根據(jù)動能定理得,$qU-fx=\frac{1}{2}$${mv}_{m}^{2}$,因?yàn)?.10m和0.15m處的電勢差大約為1.5×105V,代入求解,最大速度大約為0.1m/s.故D正確.
故選:BCD.

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道電勢ϕ與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度,會根據(jù)滑塊的受力判斷出滑塊的運(yùn)動情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.利用圖示裝置來探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關(guān)系
(1)為達(dá)到平衡阻力的目的,取下細(xì)繩和托盤,通過調(diào)節(jié)墊片的位置,改變長木板傾斜程度,根據(jù)打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動運(yùn)動.
(2)為使托盤及砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是托盤及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似于”)小車的總質(zhì)量.
(3)要得到a與m的定量關(guān)系,應(yīng)該做出a與$\frac{1}{m}$對應(yīng)的函數(shù)圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做《測定電源電動勢和內(nèi)阻》的實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺上有以下器材:待測電源(電動勢未知,內(nèi)阻約為2Ω);一個阻值未知的電阻R0;電壓表兩只;電流表一只;滑動變阻器一只;開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
Ⅰ.為較準(zhǔn)確地測量該電源的電動勢和內(nèi)阻并同時測出定值電阻R0的阻值.他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù),在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時,記錄了U1、U2、I的一系列值.并作出如圖乙所示的三幅U-I圖線來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而計(jì)算電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的值.其中,可直接得出電源電動勢和內(nèi)阻的圖是A,可直接算出定值電阻R0的圖是C
Ⅱ.本實(shí)驗(yàn)中定值電阻的測量存在誤差,造成這一誤差的一個主要原因是電壓表V2的分流.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)勻強(qiáng)電場中,一段時間后從x軸上P2(2L,0)點(diǎn)射入電場,電場方向沿y軸負(fù)方向,一帶正電的粒子從y軸上P1(0,L)點(diǎn)以速度v0平行于x軸射入第四象限,在第四象限適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,使粒子進(jìn)入磁場運(yùn)動,離開磁場后經(jīng)過y軸上的P3點(diǎn)時速度與y軸負(fù)方向成45°角,不計(jì)粒子重力.求:
(1)粒子的比荷$\frac{q}{m}$;
(2)所加圓形磁場區(qū)域的最小半徑.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.關(guān)于振動和波動,下列說法正確的是( 。
A.單擺做簡諧運(yùn)動的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)
B.部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象
C.可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率
D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
E.我們在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長變長,可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.把放射源放入鉛制容器中,射線只能從容器的小孔射出,成為細(xì)細(xì)的一束.在射線經(jīng)過的空間施加磁場,發(fā)現(xiàn)射線分成三束,如圖所示.關(guān)于這三種射線及其性質(zhì),下列說法正確的是( 。
A.射線a的穿透能力最弱,在空氣中只能前進(jìn)幾厘米,用一張紙就能把它擋住
B.射線b是髙速電子流,速度可達(dá)光速的99%
C.射線c的電離作用較弱,穿透孔力較強(qiáng),很容易穿透黑紙,也能穿透幾毫米的鋁板
D.如果一種元素具有放射性,那么,無論它是以單質(zhì)存在,還是以化合物 形式存在,都具有放射性
E.放射性的強(qiáng)度隨溫度、外界壓強(qiáng)的變化而變化

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.兩光滑水平導(dǎo)軌平行放置在勻強(qiáng)磁場中,磁場垂直導(dǎo)軌平面向外.金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動,導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,若保持拉力恒定,經(jīng)時間t1后速度為v,加速度為a1,最終以速度2v勻速運(yùn)動;若保持拉力的功率恒定,經(jīng)時間t2后速度為v,加速度為a2,最終速度為2v作勻速運(yùn)動,則( 。
A.t1=t2B.t1<t2C.2a1=a2D.3a1=a2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在邊長為l的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.一個邊長也為l的等邊三角形導(dǎo)線框abc,在t=0時恰與上述磁場區(qū)域的邊界重合.此后三角形線框以周期T繞其中心在紙面內(nèi)沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動.則在其轉(zhuǎn)動的0~$\frac{T}{3}$時間內(nèi)(  )
A.感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針,平均感應(yīng)電動勢為0
B.感應(yīng)電流的方向先順時針后逆時針,平均感應(yīng)電動勢為$\frac{{\sqrt{3}B{l^2}}}{4T}$
C.感應(yīng)電流的方向先順時針后逆時針,平均感應(yīng)電動勢為0
D.感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針,平均感應(yīng)電動勢為$\frac{{\sqrt{3}B{l^2}}}{4T}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.在一直電場線上有A、B兩點(diǎn),已知將一個帶電荷量q=-5×10-4C的點(diǎn)電荷從A移到B點(diǎn),它的電勢能增加了4×10-3J.則A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB為8V,將+4×10-3C的點(diǎn)電荷從A移到B,電場力所做的功等于3.2×10-2J.

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