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如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中...

如图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点的动能分别为26eV和5eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为﹣8eV时,它的动能应为(  )

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A.8eV    B.13eV    C.20eV    D.34eV

 

C 【解析】 试题分析:要求正电荷的电势能为﹣8eV时的动能,需要知道该正电荷的动能和电势能的总和,得出Eka+Epa=Ekb+Epb,得出Epb﹣Epa=21eV从而确定φb>φa;根据电荷经过a、b点的动能分别为26eV和5eV和ab之间有两个等势面且等势面3的电势为0,可设等势面4的电势为φ,则等势面a的电势﹣2φ,再根据该正电荷的动能和电势能的总和保持不变求出正电荷的动能. 【解析】 在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变,故有Eka+Epa=Ekb+Epb ① 所以26eV+Epa=5ev+Epb Epb﹣Epa=26eV﹣5eV=21eV ② 根据EP=qφ可知φb>φa, 由于相邻等势面之间的电势差相同, 等势面3的电势为0,设等势面4的电势为φ,则等势面a的电势﹣2φ, 代入②式得qφ﹣(﹣2qφ)=3qφ=21eV qφ=7eV 正电荷的能量故有Ek+(﹣8eV)=5eV+7eV EK=5eV+7eV+8eV=20eV 故C正确, 故选C. 【点评】“在只有电场力做功的条件下动能和电势能的总和保持不变;相邻等势面之间的电势差相同”是我们解决此类问题时的突破口.  
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考点分析:
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使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是(  )

A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

 

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如图所示,一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把悬线烧断,则小球在电场中将做(  )

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A.自由落体运动

B.曲线运动

C.沿着悬线的延长线做匀加速直线运动

D.变加速直线运动

 

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三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电荷量为q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间作用力的大小为满分5 manfen5.com,方向不变.由此可知(  )

A.n=2    B.n=4    C.n=5    D.n=6

 

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如图所示为质谱仪的原理图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后,进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E,方向水平向右.带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点既垂直直线MN又垂直于磁场的方向射入偏转磁场.偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.已知偏转磁场的磁感应强度为B2,带电粒子的重力可忽略不计.求:

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(1)粒子从加速电场射出时速度的大小;

(2)粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小和方向;

(3)带电粒子进入偏转磁场的G点到照相底片H点的距离L.

 

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如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s2,要保持金属棒在导轨上静止,求:

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(1)金属棒所受到的安培力;

(2)通过金属棒的电流;

(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.

 

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