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10.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動,其電勢能 Ep隨位移x變化的關系如圖所示,其中0-x2段是關于直線x=x1對稱的曲線,x2-x3段是直線,則下列說法正確的是(  )
A.x1處電場強度為零
B.粒子在0-x2段做勻變速運動,x2-x3段做勻速直線運動
C.在0、x1、x2、x3處電勢 φ0、φ1、φ2、φ3的關系為 φ3>φ20>φ1
D.x2-x3段的電場強度大小方向均不變

分析 根據電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,場強與電勢的關系:E=$\frac{△φ}{△t}$,結合分析圖象斜率與場強的關系,即可求得x1處的電場強度;根據能量守恒判斷速度的變化;由Ep=qφ,分析電勢的高低.由牛頓第二定律判斷加速度的變化,即可分析粒子的運動性質.根據斜率讀出場強的變化,由F=qE,分析電場力的變化.

解答 解:A、根據電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,場強與電勢的關系:E=$\frac{△φ}{△t}$,得:E=$\frac{1}{q}$•$\frac{△{E}_{P}}{△x}$,
由數學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于$\frac{△{E}_{P}}{△x}$,x1處切線斜率為零,則x1處電場強度為零,故A正確.
BD、由圖看出在0~x1段圖象切線的斜率不斷減小,由上式知場強減小,粒子所受的電場力減小,加速度減小,做非勻變速運動.x1~x2段圖象切線的斜率不斷增大,場強增大,粒子所受的電場力增大,做非勻變速運動.x2~x3段斜率不變,場強不變,即電場強度大小和方向均不變,是勻強電場,粒子所受的電場力不變,做勻變速直線運動,故B錯誤,D正確;
C、根據電勢能與電勢的關系:Ep=qφ,粒子帶負電,q<0,則知:電勢能越大,粒子所在處的電勢越低,所以有:φ1>φ20>φ3,故C錯誤.
故選:AD.

點評 解決本題的關鍵要分析圖象斜率的物理意義,判斷電勢和場強的變化,再根據力學基本規律:牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況.

練習冊系列答案
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20.某學校田徑運動場跑道示意圖如圖所示,其中A點是所有跑步項目的終點,也是400m、800m賽跑的起點;B點是100m賽跑的起跑點,在校運動會中,甲、乙、丙三個同學分別參加了100m、400m和800m比賽,則(  )
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A.速度先增大后減小,直到加速度等于零為止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零為止
C.位移先增大,后減小,直到加速度等于零為止
D.位移一直在增大

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5.從斜面上某一位置每隔0.1s釋放一個相同的小球,釋放后小球做勻加速直線運動,在連續釋放幾個后,對在斜面上滾動的小球拍下如圖所示的照片,測得xAB=15cm,xBC=20cm.試問:
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(3)拍攝時xCD是多少?

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15.如圖所示,原本不帶電的金屬球A的半徑為R,球外放一個帶電荷量為Q、到球心O的距離為r的點電荷.則當金屬球達到靜電平衡時感應電荷在球心O處產生的場強大小等于(  )
A.k$\frac{Q}{{r}^{2}}$-k$\frac{Q}{{R}^{2}}$B.k$\frac{Q}{{r}^{2}}$+k$\frac{Q}{{R}^{2}}$C.0D.k$\frac{Q}{{r}^{2}}$

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2.一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站,啟動加速度為2m/s2,加速行駛5秒后勻速行駛2分鐘,然后剎車,滑行50m,正好到達乙站,求:
(1)汽車勻速行駛的速度;
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(3)汽車剎車滑行的時間;
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1.許多精密儀器中,常常采用如圖所示的電路精確地調節某一電阻兩端的電壓.圖中R1、R2是兩只滑動變阻器,通過它們可以對負載電阻R0(阻值約為500Ω)兩端的電壓進行粗調和微調.已知兩滑動變阻器的最大電阻分別為200Ω和10Ω,則(  )
A.最大電阻為200Ω的是R1B.最大電阻為10Ω的是R1
C.起粗調作用的是R1D.起微調作用的是R1

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(1)試求勻強電場E及板間距離d;
(2)試判定A球能否從下板離開勻強電場.

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