如圖甲所示,兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn),一個(gè)電荷量q=2C,質(zhì)量m=1kg的小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放,其僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是( 。
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A、A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=-5VB、由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,電勢(shì)逐漸升高C、由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,物塊電勢(shì)能先減小后變大D、B點(diǎn)為中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)E=2 V/m
分析:兩個(gè)等量的同種正電荷,其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè);電量為2C僅在運(yùn)動(dòng)方向上受電場(chǎng)力作用從C點(diǎn)到B、再到A運(yùn)動(dòng)的過程中,根據(jù)V-t圖可知在B點(diǎn)的加速度為最大,物體先做加速度增大后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律判斷電荷所受電場(chǎng)力大小變化情況和加速度變化情況.
解答:解:A、據(jù)V-t圖可知A、B兩點(diǎn)的速度,再根據(jù)動(dòng)能定理得電場(chǎng)力做的功:
WBA=
1
2
m
2
A
-
1
2
m
v
2
B
=
1
2
×1×(62-42)
=10J
故電勢(shì):UAB=
WAB
q
=
-10J
2C
=-5V,故A正確.
B、據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷,其連線中垂線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè),故由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中電勢(shì)逐漸減小,故B錯(cuò)誤.
C、由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,據(jù)V-t圖可知帶電粒子的速度增大,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故C錯(cuò)誤.
D、據(jù)V-t圖可知帶電粒子在B點(diǎn)的加速度最大為2m/s2,所受的電場(chǎng)力最大為2N,據(jù)E=
F
q
知,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大為1N/C,故D錯(cuò)誤.
故選:A.
點(diǎn)評(píng):明確等量同種電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵,據(jù)V-t圖獲取加速度、速度、動(dòng)能等物理量是解本題的突破口.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,用OA、OB、AB三根輕質(zhì)絕緣繩懸掛兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球,兩球帶等量同種電荷,三根繩子處于拉伸狀態(tài),它們構(gòu)成一個(gè)正三角形.此裝置懸掛在O點(diǎn),開始時(shí)裝置自然下垂.現(xiàn)在用絕緣物體對(duì)小球B施加一個(gè)水平力F,使裝置靜止在圖乙所示的位置,此時(shí)OA豎直.設(shè)在圖甲所示的狀態(tài)下OB對(duì)小球B的作用力大小為T,在圖乙所示的狀態(tài)下OB對(duì)小球B的作用力大小為T',下列判斷正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

y軸上放置著一塊不帶電的無限大接地金屬板,現(xiàn)在x軸上的(L,0)點(diǎn)放一電量為q的正點(diǎn)電荷,它們之間的電場(chǎng)線分布如圖甲所示.兩個(gè)相距為2L的電量均為q的等量異種點(diǎn)電荷之間的電場(chǎng)線分布如圖乙所示.某同學(xué)經(jīng)過探究之后發(fā)現(xiàn)圖甲所示的電場(chǎng)線分布與圖乙中虛線(兩點(diǎn)電荷連線的中垂線)右側(cè)的電場(chǎng)線分布相同,則P(2L,0)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是(  )
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A、
10kq
9L2
B、
kq
L2
C、
8kq
9L2
D、
3kq
4L2

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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年湖北省高三調(diào)研測(cè)試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

y軸上放置著一塊不帶電的無限大接地金屬板,現(xiàn)在x軸上的(L,0)點(diǎn)放一電量為q的正點(diǎn)電荷,它們之間的電場(chǎng)線分布如圖甲所示。兩個(gè)相距為2L的電量均為q的等量異種點(diǎn)電荷之間的電場(chǎng)線分布如圖乙所示。某同學(xué)經(jīng)過探究之后發(fā)現(xiàn)圖甲所示的電場(chǎng)線分布與圖乙中虛線(兩點(diǎn)電荷連線的中垂線)右側(cè)的電場(chǎng)線分布相同,則P(2L,0)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是:

A..             B.            C.           D.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

y軸上放置著一塊不帶電的無限大接地金屬板,現(xiàn)在x軸上的(L,0)點(diǎn)放一電量為q的正點(diǎn)電荷,它們之間的電場(chǎng)線分布如圖甲所示。兩個(gè)相距為2L的電量均為q的等量異種點(diǎn)電荷之間的電場(chǎng)線分布如圖乙所示。某同學(xué)經(jīng)過探究之后發(fā)現(xiàn)圖甲所示的電場(chǎng)線分布與圖乙中虛線(兩點(diǎn)電荷連線的中垂線)右側(cè)的電場(chǎng)線分布相同,則P(2L,0)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是:

A.

B.

C.

D.

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