20．如圖，虛線a、b、c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線KLMN所示：
（1）若場(chǎng)源為點(diǎn)電荷，它帶什么電？
（2）a、b、c哪個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)較高？
（3）若Ubc=1000V，粒子的電量為0.1C，粒子在K點(diǎn)動(dòng)能為200J，則當(dāng)它到達(dá)M、N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能分別為多少？

分析 （1）根據(jù)帶電粒子所受的電場(chǎng)力方向，分析電場(chǎng)線的方向，從而判斷點(diǎn)電荷的電性．
（2）根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，判斷電勢(shì)高低．
（3）由動(dòng)能定理求當(dāng)它到達(dá)M、N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．

解答 解：（1）由帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，帶電粒子受到了排斥力作用，所以場(chǎng)源點(diǎn)電荷帶正電．
（2）根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由較高的等勢(shì)面指向較低的等勢(shì)面，其電場(chǎng)線的分布圖如圖

可知，在a、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a等勢(shì)面電勢(shì)最高，c等勢(shì)面最低．
（3）N與K在同一等勢(shì)面上，帶電粒子的電勢(shì)能相等，由能量守恒定律知，動(dòng)能也相等，所以它到達(dá)N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為200J．
粒子從M到N的過程，由動(dòng)能定理得：qUbc=EkN-EkM，得：EkM=EkN-qUbc=200-0.1×1000=100J
答：（1）場(chǎng)源點(diǎn)電荷帶正電．
（2）在a、b、c三個(gè)等勢(shì)面中，a等勢(shì)面電勢(shì)最高，c等勢(shì)面最低．
（3）當(dāng)它到達(dá)M、N點(diǎn)時(shí)動(dòng)能分別為100J和200J．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確電場(chǎng)力的方向：指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，然后根據(jù)動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式求電勢(shì)能．

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：選擇題

10．可以近似視為勻速運(yùn)動(dòng)，該時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移即為條形陰影區(qū)域的面積，經(jīng)過累積，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積即為質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移．利用這種微元累積法我們可以研究許多物理問題，圖乙是某物理量y隨時(shí)間變化的圖象，此圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積，下列說法中正確的是（　�。�
A．如果y軸表示物體的加速度大小，則面積大于該物體在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的速度變化量
B．如果y軸表示力做功的功率，則面積小于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)所做的功
C．如果y軸表示變化磁場(chǎng)在金屬線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，則面積等于該磁場(chǎng)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量
D．如果y軸表示流過用電器的電流，則面積等于在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)流過該用電器的電量

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

11．在研究彈簧的彈力與伸長量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置，測(cè)出其自然長度L0，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，測(cè)其長度L，彈簧的形變量X=L-L0，實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量X，作出的F-X圖象如圖所示．（g取10m/s2 ）由圖可求出：
（1）彈簧的勁度系數(shù)K=200N/m
（2）彈簧的質(zhì)量m=0.1Kg．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置，測(cè)出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F．實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F--x圖線如圖所示．
（1）由圖求出彈簧的勁度系數(shù)，即k=100N/m
（2）本題中彈簧的形變量x與外力F關(guān)系式F=100x-2N
（3）圖線不過原點(diǎn)的原因是：彈簧自身的重力．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．小楠同學(xué)平時(shí)使用帶彈簧的圓珠筆寫字，她想估測(cè)里面小彈簧在圓柱筆尾端壓緊情況下的彈簧勢(shì)能的增加量，請(qǐng)你幫助它完成這一想法．
（1）寫出實(shí)驗(yàn)所用的器材：米尺、天平．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)的步驟和所要測(cè)量的物理量（用字母量表示），要求能符號(hào)實(shí)際并盡量減少誤差：①將圓珠筆緊靠米尺豎直放在桌面上；
②在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處讀數(shù)x1；
③突然放開圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高點(diǎn)的讀數(shù)x2；
④用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m；．
（3）彈性勢(shì)能的增加量的表達(dá)式△EP=mg（x2-x1）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．四盞燈泡接成如圖所示的電路，a、c燈泡的規(guī)格為“220V 40W”，b、d燈泡的規(guī)格為“220V 100W”，各燈泡的實(shí)際功率都沒有超過它的額定功率．則下列這四盞燈實(shí)際消耗功率大小的說法正確的是（　�。�
A．Pa＞Pb+Pc+PdB．Pa=Pc＞Pb=PdC．Pa＞Pd＞Pc＞PbD．Pd＞Pb+Pc

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示．則a的原長小于b的原長，a的勁度系數(shù)大于b的勁度系數(shù)．（填“大于”“等于”或“小于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．如圖甲所示，兩根彈簧的上端與天花板連接，下端連接在跨過光滑動(dòng)滑輪的細(xì)繩的兩端，質(zhì)量為m的重物掛在動(dòng)滑輪上．兩彈簧的勁度系數(shù)分別為k1和k2，動(dòng)滑輪的半徑為R，質(zhì)量不計(jì)．關(guān)于這兩根彈簧的連接方式有兩種不同的觀點(diǎn)：
  小明同學(xué)猜想這兩根彈簧是串聯(lián)關(guān)系，他從資料上查找到兩根彈簧串聯(lián)以后的等效勁度系數(shù)k=$\frac{{k}_{1}{k}_{2}}{{k}_{1}+{k}_{2}}$；
  小華同學(xué)猜想這兩根彈簧是并聯(lián)關(guān)系，他從資料上查找到兩根彈簧并聯(lián)以后的等效勁度系數(shù)k=k1+k2；
  小明和小華同學(xué)對(duì)此問題發(fā)生爭論，誰也說服不了對(duì)方，于是就去請(qǐng)教老師！老師并沒有直接告訴他們結(jié)論，要求他們用實(shí)驗(yàn)方法來進(jìn)行探究．
  于是他們從實(shí)驗(yàn)室找到兩根勁度系數(shù)分別為k1=75N/m和k2=150N/m的彈簧，按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并用實(shí)驗(yàn)來測(cè)量兩根彈簧的等效勁度系數(shù)k．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在滑輪下端不懸掛鉤碼，用直尺測(cè)出指針的位置所指示的示數(shù)x0，再在滑輪下端掛鉤碼每增加一只鉤碼就用記下對(duì)應(yīng)指針的位置所指示的示數(shù)x，作出的鉤碼的總重力F與x的關(guān)系圖線如圖所乙所示，由此可求出兩根彈簧按圖甲所示連接以后的等效勁度系數(shù)k=200N/m．實(shí)驗(yàn)結(jié)論說明小明和小華（填寫“小明”“小華”或“小明和小華”）的猜想是錯(cuò)誤的．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，試管中有一根彈簧，一個(gè)質(zhì)量為m的小球壓在彈簧上．開始時(shí)手握住試管處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)在突然放手，則小球在開始階段的運(yùn)動(dòng)，在地面上的人看來是（　�。�
A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．向上升起一定高度后落下
C．向下做加速度小于g的運(yùn)動(dòng)D．向下做加速度大于g的運(yùn)動(dòng)

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