15.如圖所示,實線是電場中一簇等勢面,虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡,a、b和c是軌跡上的三點(diǎn),其中a、b在同一等勢面上.若帶電粒子在運(yùn)動過程中只受電場力作用,則下列判斷中正確的是(  )
A.該粒子帶正電
B.該粒子在a點(diǎn)的受力大小與b點(diǎn)相等
C.該粒子在a點(diǎn)的速率等于其在b點(diǎn)的速率
D.該粒子在a點(diǎn)的電勢能大于其在c點(diǎn)的電勢能

分析 通過圖象可以看到,粒子的運(yùn)動軌跡向右彎曲,說明粒子受到的電場力大體向右,電場線方向不明,無法判斷粒子的電性.根據(jù)電場線的疏密可以判斷電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱,進(jìn)而判斷電場力的大。桓鶕(jù)電場力做功情況,判斷動能和電勢能的變化.當(dāng)電場力做正功時,電荷的電勢能減小,動能增大;當(dāng)電場力做負(fù)功時,電荷的電勢能增大,動能減。

解答 解:A、粒子的運(yùn)動軌跡向右彎曲,說明粒子在a、b、c三點(diǎn)受到的電場力大致向右.由于電場線方向不能確定,所以無法確定粒子的電性.故A錯誤;
B、根據(jù)電場線與等勢面垂直,知a、b兩點(diǎn)處電場線的疏密不同,則a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小不同,電場力也不等,故B錯誤;
C、a、b在同一等勢面上,電勢能相等,動能也相等,速率相等,故C正確;
D、粒子由b至c的過程中,電場力做正功,電勢能減小,b點(diǎn)的電勢能較大,而a與b在同一等勢面上,粒子在a點(diǎn)的電勢能大于其在c點(diǎn)的電勢能.故D正確.
故選:CD.

點(diǎn)評 本題是電場中粒子的軌跡問題,首先要能根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷粒子受力方向,其次根據(jù)電場線的疏密可以判斷電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱,進(jìn)而判斷電場力的大;再次判斷粒子動能和電勢能的變化要根據(jù)電場力做功情況.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.2012年是地球同步衛(wèi)星發(fā)射頻繁的一年.所謂地球同步衛(wèi)星是指繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期,定點(diǎn)地球赤道上空的衛(wèi)星.已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,某地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,繞地球運(yùn)行的速度大小為v,引力常量為G.有關(guān)該地球同步衛(wèi)星,下列表述正確的是(  )
A.衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑為$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-R
B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度方向與地球自轉(zhuǎn)的速度方向相同,速度大小大于第一宇宙速度
C.衛(wèi)星的軌道平面一定過地心,運(yùn)行時受到的向心力大小為G$\frac{mM}{{R}^{2}}$
D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度可以表示為$\frac{2πv}{T}$

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6.如圖所示,在河水速度恒定的小河中,船頭始終垂直河岸行駛,而船的軌跡是一個彎曲的“S”形,已知渡河過程中,船相對于水的初速度和末速度均為v0,則( 。
A.小船垂直河岸的速度大小恒定不變
B.小船垂直河岸的速度大小是先減小后增大
C.小船垂直河岸的速度大小是先增大后減小
D.與船保持恒定的初始速度v0過河相比,過河時間增加了

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3.圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖.在如圖乙所示的電路中,電源電壓恒為9V,靈敏電流表的示數(shù)為79mA,定值電阻R1=200Ω,則此時熱敏電阻兩端的電壓和電阻R2的阻值分別為(  )
A.5.2V,112ΩB.3.8V,112ΩC.5.2V,153ΩD.3.8V,153Ω

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10.如圖所示,AB、CD為兩根平行的相同的均勻電阻絲,在E、F兩點(diǎn)用不計電阻的導(dǎo)線連接一電阻R,E、F可在AB、CD上滑動并保持與AB垂直,且相互接觸良好.圖中的電壓表為理想電壓表,電池的電動勢和內(nèi)阻都不變,B、D處用電阻不計的導(dǎo)線與電源連接,當(dāng)E、F處在圖示位置時,電壓表的示數(shù)u1=4.0V,若將E、F向左移動一段距離△L=1m后,電壓表的示數(shù)u2=3.0V,若將E、F向右移動同樣的距離△L后,則電壓表的示數(shù)為多少?

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20.如圖所示,當(dāng)水平拉力為F=40N時,質(zhì)量為m=10kg的木板可以在水平面上勻速前進(jìn).若在木板上再放一個質(zhì)量為M的鐵塊,為使它們勻速前進(jìn),需加的水平拉力為60N,求:木板與地面的動摩擦因數(shù)和鐵塊的質(zhì)量M.(取g=10m/s2

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7.從探究運(yùn)用的方法來看,物理學(xué)中“用一個力代替幾個力,且效果相同”,所運(yùn)用的方法是( 。
A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法

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4.一列客車的制動性能經(jīng)測定,當(dāng)它以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在水平軌道上行駛時,制動后需40s才停下,現(xiàn)這列客車正以20m/s的速度在水平軌道上行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方180m處一貨車正以6m/s的速度同向行駛,于是立即制動,求:
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5.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“合外力做功與物體動能變化的關(guān)系”,他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置,另外他們還找到打點(diǎn)計時器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、細(xì)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和砂子若干.并將小車連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上小砂桶.

(1)某同學(xué)的實驗步驟如下:
用天平稱量小車的質(zhì)量M和砂與小桶的總質(zhì)量m.讓砂與小桶帶動小車加速運(yùn)動,用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況,在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距為L,算出打這兩點(diǎn)的速度v1與v2
①本實驗裝置圖(準(zhǔn)備放開小車時刻)中有什么缺點(diǎn)或錯誤?細(xì)線與軌道平面應(yīng)該平行;初始時刻,小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計時器
②在完成本實驗中,要用拉力表示小車的合力我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無拉力時能在軌道上勻速運(yùn)動(或平衡摩擦力).
③本實驗中在M>>m條件下,可認(rèn)為小車所受合外力等于砂與小桶的總重力,
(2)在實驗操作正確的前提下,若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,已知相鄰兩個點(diǎn)間的時間間隔為T,從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為x1、x2、x3、x4、x5,則由此可求得紙帶上由C點(diǎn)到F點(diǎn)所對應(yīng)的過程中,合外力對小車所做的功W=mg(S4-S1);該小車動能改變量的表達(dá)式為△Ek=$\frac{M}{8{T}^{2}}$[(x5-x32-${x}_{2}^{2}$](結(jié)果用題中已知物理量的符號表示);若滿足W=△Ek,則動能定理得證.

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