7.圖中K、L、M為靜電場中的三個相距很近的等勢面(K、M之間無電荷).一帶電粒子射入此靜電場中后,依a→b→c→d→e軌跡運動.已知電勢ΦK<ΦL<ΦM.下列說法中正確的是( 。
A.粒子帶負電B.粒子在bc段做減速運動
C.粒子在b點與d點的速度相同D.粒子在c點時電勢能最大

分析 由等勢面的情況可以畫出電場線的大致分布圖,結(jié)合粒子的曲線運動,所受合力應該指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè),所以電子的所受電場力是偏在左側(cè)的,所以電場強度的方向向右所以各等勢面的電勢:ΦK<ΦL<ΦM ,b、d在同一等勢面上,電勢能相等,動能相等,速率相等.根據(jù)a到c電場力做負功,電勢能增大,c到e電場力做正功,電勢能減小,c點電勢最。

解答 解:A、各等勢面的電勢:ΦK<ΦL<ΦM ,所以電場強度的方向向左;結(jié)合粒子的曲線運動,所受合力應該指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè),點電荷的所受電場力是偏在左側(cè)的,點電荷帶正電.故A錯誤.
    B、點電荷的所受電場力是偏在左側(cè)的,所以粒子在bc段做減速運動.故B正確.
    C、b、d在同一等勢面上,粒子在這兩點的電勢能相等,根據(jù)動能與電勢能總量守恒,可知粒子在兩點速率相等,但是速度是矢量,方向沿切線的方向,所以二者的方向不相同,故C錯誤.
    D、a到c電場力做負功,電勢能增大,c到e電場力做正功,電勢能減小,粒子在c點時電勢能最大.故D正確
故選:BD

點評 這類軌跡問題常常作電場線求解,這是常用方法.電勢、電勢能、場強等物理量大小比較是電場部分常見題目.

練習冊系列答案
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17.如圖,運動員的雙手握緊豎直放置的圓形器械,在手臂OA沿由水平方向緩慢移到A'位置過程中,若手臂OA,OB的拉力分別為FA和FB,下列表述正確的是( 。
A.FA一定小于運動員的重力GB.FA與FB的合力始終大小不變
C.FA的大小保持不變D.FB的大小一直增大

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18.三個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行“探究平拋運動規(guī)律”的實驗:

(1)甲同學采用如圖(1)所示的裝置.用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動.
(2)乙同學采用如圖(2)所示的裝置.兩個相同的可忽略摩擦的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q,其中M、N的末端均與水平面相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出.實驗可觀察到的現(xiàn)象應是P球落地時剛好和Q球相遇.保持A、C高度及其它條件不變,僅改變弧形軌道M的彎曲程度,(如圖虛線所示)重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明平拋運動在水平方向上是勻速運動.
(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖3所示的“小球做平拋運動”的照片.圖中每個小方格的邊長為1.25cm,由圖可求得該小球平拋運動初速度大小為0.71m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一粗細均勻的氣缸水平放置,右端有閥門K,缸內(nèi)有一阻力不計,可自由移動的活塞將A、B兩部分空氣分開.開始時,活塞處于靜止狀態(tài),A、B兩部分氣體長度分別為3L和L,壓強均為P,若因閥門緩慢漏氣,活塞將緩慢向右移動,整個過程溫度不變.當活塞向右緩慢移動的距離為0.6L時,求此時:
(1)A中氣體的壓強
(2)B中氣體與漏氣前的質(zhì)量比.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.李明同學想要測量某個未知電阻R1,他的手邊共有儀器如下:
一個電阻箱R   一個滑動變阻器R0  一個靈敏電流計G  一個不計內(nèi)阻的恒定電源E   開關(guān)、導線若干
他首先想到用伏安法或者電表改裝知識來設計電路,但發(fā)現(xiàn)由于儀器缺乏無法實現(xiàn).苦惱之余去尋求物理
老師的幫助.老師首先給了他一道習題要求他思考:

(1)如圖1,在a、b之間搭一座“電橋”,調(diào)節(jié)四個變阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,當G表為零時(此時也
稱為“電橋平衡”),4個電阻之間的關(guān)系是:R1R4=R2R3
(2)聰明的李明馬上想到了改進自己的實驗,他按照以下步驟很快就測出了Rx
A、按圖2接好電路,調(diào)節(jié)R,P為滑動變阻器的滑頭,當G表示數(shù)為零時,讀出此時變阻箱阻值R1
B、將Rx與變阻箱R互換位置,并且控制P不動,再次調(diào)節(jié)R,直至電橋再次平衡時,讀出此時變阻箱阻值R2
C、由以上數(shù)據(jù)即可得Rx的阻值,其大小為Rx=$\sqrt{{R}_{1}{R}_{2}}$.

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12.一束質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶負電粒子(不計重力和粒子間的相互作用)以平行于兩極板的速度v0沿中心線進入勻強磁場,如圖所示,如果兩極板間電壓為U,兩極板間的距離為d,板長為L.在極板右側(cè)距離極板b處有一個足夠大的屏,屏面與極板垂直,設粒子束不會擊中極板,求解下列問題:
(1)粒子從進入電場到飛出電場的時間;
(2)粒子飛出極板時在垂直極板方向偏移的距離;
(3)粒子從進入電場到飛出電場時的位移大小和方向;
(4)粒子飛出電場時的速度大小和方向;
(5)粒子從進入電場到飛出電場時動能的變化量;
(6)粒子從飛出電場到打到屏上的時間;
(7)粒子打在屏上的位置;
(8)若粒子是無初速地經(jīng)過一加速電場加速后進入該偏轉(zhuǎn)電場,則其出電場后的速度偏轉(zhuǎn)角.

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19.一個內(nèi)部均勻的正方體物塊的邊長為a,質(zhì)量為m,放在粗糙水平面上,如圖所示.由于物塊質(zhì)量很大,摩擦力也很大,需要用以A為軸翻滾的方向向前移動物塊,若移動距離為s,且s>a,問此人至少要對此物塊做多少功?

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5.如圖,勻強磁場的磁感應強度為B,磁場中有正方形線框abcd,線框總電阻為R,邊長為L,每邊質(zhì)量為m,磁場方向水平向右,開始時線框處于水平位置且bc邊與磁場垂直,把線框由靜止釋放使它以bc為軸,在t時間內(nèi)由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置剛好又靜止下來.則在這個過程中,線框的平均感應電動勢為$\frac{B{L}^{2}}{t}$,產(chǎn)生的熱量為2mgL.

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6.用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)作圓周運動,則下列說法正確的是(  )
A.小球在圓周最高點時所受向心力一定為重力
B.小球在圓周的最高點時繩子的拉力不可能為零
C.小球在最低點時拉力可能等于重力
D.若小球剛好能在豎直面內(nèi)做圓周運動,則其在最高點速率是$\sqrt{gL}$

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