- 物理2021高考重点卷
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相关例题:
例题:【物理——选修3-5】(2021高考重点卷)
【题目描述】
一个质量为m的粒子在电场E中运动,粒子重力不计,粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示,其中a、b是轨迹上的两点,且两点到电场线距离相等,则
A.粒子在a点的速度比在b点的小
B.粒子在a点的电势能比在b点的小
C.粒子在a点的加速度比在b点的大
D.粒子在a点的电势比在b点的高
【解析】
根据题意,粒子在电场E中运动,由于粒子重力不计,所以该粒子受到的力为电场力。由于粒子在电场中运动的轨迹为曲线,所以粒子受到的电场力方向与速度方向不同。根据动能定理可知,粒子在电场中运动的过程中,电场力对粒子做负功,粒子的动能减小。由于粒子在a、b两点到电场线的距离相等,所以电场力对粒子做功相等。因此,粒子的动能相等,速度相等。所以选项A错误。
由于粒子的电性未知,所以无法确定粒子在a、b两点处的电势高低。但是根据电势能公式可知,粒子的电势能等于电势乘以电荷量。由于粒子的电荷量相等,所以粒子的电势能只与电势有关。由于粒子在a、b两点处的电势相等,所以粒子的电势能相等。因此选项B错误。
根据牛顿第二定律可知,粒子的加速度等于合外力除以质量。由于粒子受到的电场力与运动方向不同,所以粒子在a点的加速度比在b点的小。因此选项C正确。
【答案】
C
【总结】本题主要考查了动能定理、牛顿第二定律和电势能公式的应用。解题的关键是要能够根据题意分析出粒子的受力情况和运动情况,再根据相关的公式进行求解。
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