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在光滑绝缘的水平桌面上,存在水平向右的 电场,电场线如图中实线所示.一带电的小球以一定的初速度从桌面上的A点开始运动,到C点时,突然受到一个外加的水平恒力F作用而继续运动,到B点,其运动轨迹如图中虚线所示.v表示粒子在C点的速度,则下列判断中正确的是( )

A.恒力F的方向可能水平向左
B.恒力F的方向可能与v的方向相反
C.在A、B两点小球的速率不可能相等
D.小球在A点的电势能比在B点的电势能小
【答案】分析:由AC段轨迹,根据曲线运动物体的合力指向轨迹的内侧,分析出电场力方向,再根据CB段轨迹的弯曲方向,分析恒力F可能的方向;根据动能定理分析A、B点速率的关系;根据电场力做功正负分析电势能的关系.
解答:解:A、由AC段轨迹:根据曲线运动物体所受的合力指向轨迹的内侧可知,电场力方向水平向右.根据AC段轨迹弯曲方向判断可知:恒力F的方向可能水平向左,而且F大于电场力.故A正确.
B、若恒力F的方向与v的方向相反,则小球所受的合力方向指向右下方,不可能沿AC曲线运动,故恒力F的方向不可能与v的方向相反.故B错误.
C、整个过程中,电场力做正功,若恒力做负功,两者功的大小相等,总功为零,根据动能定理得知在A、B两点小球的速率可能相等.故C错误.
D、从A到C过程中,电场力做正功,电势能减小,则小球在A点的电势能比在B点的电势能大.故D错误.
故选A
点评:本题的解题关键是根据曲线运动合力方向的特点,判断出电场力方向和F可能的方向.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图10所示,在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球,带电量分别为-q、Q、-q、Q.四个小球构成一个菱形,-q、-q的连线与-q、Q的连线之间的夹角为α.若此系统处于平衡状态,则正确的关系式可能是(  )

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如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向).在t=0时刻,一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2πT.求:
(1)t=1s末速度的大小和方向;
(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)在给定的坐标系中,大体画出小球在0到6S内运动的轨迹示意图.
(4)6s内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标.

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(1)t=1s末速度的大小和方向;
(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,…)内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标.精英家教网

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上有两个静止的质量均为m=0.2kg的小球A和B,B在桌面边缘,A和B均可视为质点,A球所带的电荷量 q=+0.1C,B球是绝缘体,不带电,桌面离水平地面的高h=0.05m.开始时A、B两小球相距L=0.1m,然后,在整个空间中加上水平向右、大小E=1O N/C的匀强电场,在电场力的作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞过程中A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移(重力加速度g=1Om/s2).求:
(1)在小球A与B相碰前A的速率为多少?
(2)A、B两小球的落地点之间的距离是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在光滑绝缘的水平桌面上方固定着电荷量大小相等的两个点电荷q1、q2,一个带电小球(可视为点电荷)恰好围绕O点在桌面上做匀速圆周运动.已知O、q1、q2在同一竖直线上,下列判断正确的是(  )
A、圆轨道上的电势处处相等B、圆轨道上的电场强度处处相等C、点电荷q1对小球的库仑力是吸引力D、q1、q2可能为异种电荷

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