能减小,带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能,故C正确.D、由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线,说明粒子一定受恒力,即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度,故D错误;故选AC.【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口,然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情
9
f况.
三、填空题
13如图所示,两根平行的光滑金属导轨,相距为L20cm,竖直放置,导轨足够长,导轨上端连接着定值电阻R02Ω,直流为m004kg、电阻为r01Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计,整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B1T的匀强磁场中,ab杆由静止释放,下滑高度h12m时达到最大速率,,则金属杆的最大速
率v_________ms,从释放至达到最大速率过程中电阻R上产生的热量Q_____________J。
【答案】
13ms;
202J
【解析】当金属棒匀速运动时速度最大,设最大速度为v,达到最大时则有mgF安,即有mgBIL,又,EBLv,解以上三式得v3ms;对金属杆下落的过程,设金属杆克服,代入数据得:W安03J则Q总W安
安培力做的功为W安,根据动能定理03J,由电路知识可得
【点睛】金属棒在重力作用下,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,然后做匀速直线运动,根据金属棒所受的拉力等于安培力,求出最大速度.根据动能定理计算导体克服安培力做的功,即整个电路产生的热量.14如图所示,一带电量为q的粒子,从匀强电场的A点以水平上的v0射入竖直向下的匀强电场,粒子经过B点时,其上的与水平方向成60°角,已知A、B两点间的水平距离为L,粒子的质量为m,不计粒子重力,则电场强度的大小为E______,A,B两点间的电势差UAB________。
10
f【答案】
1
;
2
【解析】粒子做类平抛运动对水平分运动,有:Lv0t,对竖直分运动,有:,如图所示:其中分解B点的速度与水平方向成60°
,
有
,联立解得:
;B点的合速度为
,对从A到
B过程,根据动能定理有
,联立解得:
【点睛】本题考查粒
子在匀强电场中的偏转,是类平抛运动问题,关键是结合正交分解法,根据分运动公式列式求解.15如图所示,在动力小车上固定一直角硬杆ABC,分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来,轻弹簧的劲度系数为k,小球P的质量为m,当小车静止时,请弹簧保持竖直,而细线与杆的竖直部分的夹角为,此时弹簧的形变量大小r