5．如圖所示，實(shí)線AB為一電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線為等勢(shì)線且相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等、距離相等，電子運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ1上時(shí)，具有動(dòng)能30J，它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ3上時(shí)，具有動(dòng)能10J．令φ0=0V，電子重力不計(jì)．則下列說法正確的是（　�。�
A．當(dāng)該電子的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能大小為36J
B．電子在運(yùn)動(dòng)過程中加速度變小
C．電子在一點(diǎn)的電勢(shì)能為負(fù)值
D．電場(chǎng)方向水平向左

分析 根據(jù)動(dòng)能的變化，判斷電勢(shì)能的變化，得出電勢(shì)的高低，根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，判斷電場(chǎng)的方向；該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子所受的電場(chǎng)力不變，加速度不變；根據(jù)電勢(shì)能公式Ep=qφ，分析電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能；根據(jù)動(dòng)能定理和電場(chǎng)的特點(diǎn)，分析出電子在A處的動(dòng)能，得到總能量，由能量守恒求解電勢(shì)能為4J時(shí)的動(dòng)能．

解答 解：A、據(jù)題，電子從等勢(shì)線φ1運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ3時(shí)，動(dòng)能減小20J，由動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力做功 W13=-20J．由于相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等，根據(jù)W=qU可知，電子從等勢(shì)線φ0運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)線φ3時(shí)，電場(chǎng)力做功應(yīng)為W03=-30J，動(dòng)能減小30J，所以電子在A處的動(dòng)能為 EkA=10J+30J=40J，總能量為E=EkA+EpA=40J，根據(jù)能量守恒可得當(dāng)該電子的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能大小為36J，故A正確．
B、相鄰兩等勢(shì)線間的電勢(shì)差相等、距離相等，由公式E=$\frac{U}fbphryb$可知該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子所受的電場(chǎng)力不變，加速度不變，故B錯(cuò)誤．
C、令φ0=0，由公式Ep=qφ可知電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為零．故C錯(cuò)誤．
D、據(jù)題電子從A到B，動(dòng)能減小，則電勢(shì)能增大，而電子帶負(fù)電，在電勢(shì)低處電勢(shì)能大，所以φ1＞φ3，則電場(chǎng)方向水平向右，故D錯(cuò)誤．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 學(xué)習(xí)電場(chǎng)中的功能關(guān)系時(shí)可以類比在重力場(chǎng)的功能關(guān)系，如只有重力做功，動(dòng)能和電勢(shì)能之和保持不變；那么只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖：兩個(gè)帶同種電荷的小球A和B，A、B的質(zhì)量分別為m和2m，開始時(shí)將它們固定在絕緣的光滑水平面上保持靜止，A、B相距為d，A、B間的相互作用力遵守牛頓第三定律，現(xiàn)同時(shí)釋放A、B，經(jīng)過一段時(shí)間，B的速度大小為v，A、B間距離為2d．
求：（1）此時(shí)A的速度大��；
（2）此過程中B對(duì)A做的功；
（3）此過程中A對(duì)B做的功；
（4）此過程中A所運(yùn)動(dòng)的位移大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．神舟十號(hào)飛船是中國第五艘搭載太空人的飛船．升空后與天宮一號(hào)對(duì)接后的任務(wù)是打造太空實(shí)驗(yàn)室．2013年6月11日1 7時(shí)38分02.666秒，由長(zhǎng)征二號(hào)F改進(jìn)型運(yùn)載火箭（遙十）“神箭”成功發(fā)射．關(guān)于飛船，下列說法正確的是（　�。�
A．已知萬有引力常量、飛船的圓軌道半徑和周期，可以算出地球的質(zhì)量
B．神舟十號(hào)在地面的發(fā)射速度應(yīng)大于11.2 km/s（第二宇宙速度）
C．飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用
D．飛船的圓軌道半徑越大，其線速度越大，周期越大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．據(jù)新華社報(bào)道，由我國自行設(shè)計(jì)、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試．下列關(guān)于“人造太陽”的說法中正確的是（　�。�
A．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是：${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C．根據(jù)公式△E=△mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時(shí)，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)的不能比較大小
D．根據(jù)公式E=mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時(shí)，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)釋放的能量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，電源的頻率為50Hz，依次打出的點(diǎn)為0，l，2，3，4，…n．則：

（1）如用第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的紙帶來驗(yàn)證，必須直接測(cè)量的物理量為①第2點(diǎn)到第6點(diǎn)之間的距離h26、②第1點(diǎn)到第3點(diǎn)之間的距離h13、③第5點(diǎn)到第7點(diǎn)之間的距離h57，必須計(jì)算出的物理量為④第2點(diǎn)的瞬時(shí)速度v2、⑤第6點(diǎn)的瞬時(shí)速度v6，驗(yàn)證的表達(dá)式為⑥gh26=$\frac{1}{2}$v62-$\frac{1}{2}$v22．
（2）下列實(shí)驗(yàn)步驟操作合理的順序排列是ADBCEF （填寫步驟前面的字母）．
A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直安裝在鐵架臺(tái)上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶（或?qū)⒓垘Х瓊�(gè)面）重新做實(shí)驗(yàn)
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提著紙帶
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h1，h2，h3…，hn，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vl，v2，v3，…vn
F．分別算出$\frac{1}{2}$mv${\;}_{n}^{2}$和mgh．，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)看是否相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖，在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B（可被視為質(zhì)點(diǎn)），被固定在一根絕緣輕桿的兩端，輕桿可繞與電場(chǎng)方向垂直的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，小球A、B與軸O間的距離分別為l、2l，小球A，B帶電量均為+q．已知$\frac{Eq}{mg}$=$\frac{1}{2}$，重力加速度為g，靜電力常量為k．從圖示位置，用外力使輕桿繞O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)180°，求：
（1）此過程中系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量；
（2）從轉(zhuǎn)動(dòng)180°后的新水平位置，將輕桿無初速度釋放，此后的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中小球A的最大動(dòng)能；
（3）問題（2）中A動(dòng)能最大的時(shí)刻，輕桿對(duì)小球B作用力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是（　�。�
A．每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量都增大到原來的4倍，電荷間距離變?yōu)樵瓉?倍
B．保持點(diǎn)電荷的帶電量不變，使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來的2倍
C．使一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變，同時(shí)將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來的$\frac{1}{2}$
D．保持點(diǎn)電荷的電荷量不變，將兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離減小到原來的$\frac{1}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．（1）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，在m1拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，g取10m/s2，交流電源的頻率為50Hz不考慮各處摩擦力的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．

（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)m2的速度v=2.4m/s；
（2）在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek=0.58J，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量△Ep=0.60J；
（3）若某同學(xué)作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖所示，則該同學(xué)測(cè)得的重力加速度g=9.7m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，MNCPQ為一放置在豎直平面內(nèi)的絕緣長(zhǎng)軌道，其中MN部分水平且光滑，PQ部分水平但粗糙，NCP為一半徑為R的光滑半圓形軌道，整個(gè)軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=$\frac{mg}{q}$，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電圓環(huán)套在軌道上，從離半圓形軌道最低點(diǎn)N點(diǎn)S=3R的位置靜止釋放，已知重力加速度為g，
（1）帶電圓環(huán)到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為多少
（2）帶電圓環(huán)獲得的最大動(dòng)能為多少
（3）若帶電圓環(huán)與PQ部分軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ且μmg＜qE，則帶電圓環(huán)運(yùn)動(dòng)全過程中克服摩擦力所做的功為多少．

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同步練習(xí)冊(cè)答案