如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q,虚线表示该点电荷电场中的等势面.两个一价离子M、N(不计重力和它们之间的库仑力)先后从a点以相同的速率v射入
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如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为+Q,虚线表示该点电荷电场中的等势面.两个一价离子M、N(不计重力和它们之间的库仑力)先后从a点以相同的速率v射入该电场,运动轨迹分别为曲线alb和arc,其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置.下列说法中正确的是( )A.M是负离子,N是正离子 | B.M在P点的速率大于N在q点的速率 | C.M在b点的速率等于N在c点的速率 | D.M从p→b过程电场力做的功等于N从a→q过程电场力做的功 |
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答案
A、由图可知电荷N受到中心电荷+Q的斥力,而电荷M受到中心电荷+Q的引力,故两粒子的电性一定不同.由于中心电荷为正电,则M一定是负离子,N一定是正离子,故A正确; B、由图可判定M电荷在运动过程中,电场力做正功,导致动能增加;而N电荷在运动过程中,电场力做负功,导致动能减小.所以在p点的速率一定大于N在q点的速率,故B正确; C、由于abc三点在同一等势面上,故粒子M在从a向b运动过程中电场力所做的总功为0,N粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过b、c两点时的速率一定相等.故C正确. D、由图可知:p、b间电势差小于a、q间电势差,根据电场力做功W=Uq知,M从p→b过程电场力做的功小于N从a→q过程电场力做的功.故D错误. 故选ABC |
举一反三
一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线从J到K穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中有φa<φb<φc<φd,若不计粒子的重力,可以确定( )A.粒子带正电 | B.从J到K粒子的电势能增加 | C.粒子带负电 | D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和可能增加 |
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图中展示了等量异种点电荷的电场和等势面.关于场中的A、B、C、D四点,下列说法中正确的是( )A.A、B两点的电势和场强都相同 | B.A、B两点的场强相同,电势不同 | C.中垂线上的C、D两点的电势和场强都不同 | D.中垂线上的C、D两点的电势相同,场强不同 |
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电场中某个面上所有点的电势都相等,但电场强度都不同,这个面可能是( )A.等量同种电荷的中垂面 | B.等量异种电荷的中垂面 | C.以孤立点电荷为球心的某一球面 | D.匀强电场中的某一等势面 |
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如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M为这轨迹上的两个点,由此可知( )A.三个等势面中,a电势最高 | B.粒子在P点比在M点时加速度大 | C.粒子在M点比在P点时动能大 | D.粒子在P点比在M点时的电势能较小 |
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研究表明,无限大的均匀带电平板都带有均匀的等量异号电荷,把它们正交放置.理论研究表明,无限大的均匀带电平板在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场.设电荷在相互作用时不移动,则图中能正确反映正交区域等势面分布情况的是( ) |
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