12．如圖所示，無限大均勻帶正電薄板豎直放置，其周圍空間的電場可認(rèn)為是勻強電場．光滑絕緣細(xì)管垂直于板穿過中間小孔，一個視為質(zhì)點的帶負(fù)電小球在細(xì)管內(nèi)運動（細(xì)管絕緣且光滑）．以小孔為原點建立x軸，規(guī)定x軸正方向為加速度a、速度v的正方向，如圖分別表示x軸上各點的電勢φ，小球的加速度a、速度v和動能Ek隨x的變化圖象，其中正確的是（　�。�
A．B．C．D．

分析 此題是一個無限大均勻帶正電薄板形成的特殊的勻強電場問題，此種電場在課本中沒有，但利用課本關(guān)知識能夠進(jìn)行分析．一個帶負(fù)電的小球在該電場中的細(xì)管中運動時，判斷電勢、加速度、速度、動能隨x的變化圖象，可以假定負(fù)電荷在-x軸上的某點靜止釋放，在x＜0范圍內(nèi)先做勻加速直線運動到時x=0 時速度達(dá)到最大，在x＞0的范圍內(nèi)做勻減速直線運動直到為零，然后再向左做勻加速直線運動，余次循環(huán)圍繞原點往復(fù)運動．

解答 解：A、在x＜0范圍內(nèi)，當(dāng)x增大時，由U=Ed=Ex，可知，電勢差均勻增大，φ-x應(yīng)為向上傾斜的直線；在x＞0范圍內(nèi)，當(dāng)x增大時，由U=Ed=Ex，可知，電勢差均勻減小，φ-x也應(yīng)為向下傾斜的直線，所以選項A錯誤．
B、在x＜0范圍內(nèi)，電場力向右，加速度向右，為正值；在x＞0范圍內(nèi)，電場力向左，加速度向左，為負(fù)值，所以選項B正確．
C、在x＜0范圍內(nèi)，根據(jù)動能定理得：qEx=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$，v-x圖象應(yīng)是曲線；同理，在x＞0范圍內(nèi)，圖線也為曲線，所以選項C錯誤．
D、在x＜0范圍內(nèi)，根據(jù)動能定理得：qEx=Ek，Ek-x圖象應(yīng)是傾斜的直線；同理，在x＞0范圍內(nèi)，圖線也為傾斜的直線，所以選項D錯誤．
故選：B

點評 此題涉及的是一個特殊的電場，原點左邊的水平向左的勻強電場和原點右邊的水平向右的勻強電場的組合，電勢的高低可以由順著電場線電勢降低來確定；負(fù)電荷在該電場中的細(xì)管里運動，可以假定從某一點由靜止釋放，據(jù)受力情況判斷運動情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，物體A和帶負(fù)電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別是m和2m，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固走在水平面上．另一端與物體A相連，傾角為θ的斜面處于沿斜面向上的勻強電場中，整個系統(tǒng)不計一切摩擦．開始時，物體B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，則在此過程中（　　）
A．對于物體A、B、彈簧和地球組成的系統(tǒng)，電場力做功等于該系統(tǒng)增加的機械能
B．物體A、彈簧和地球所組成的系統(tǒng)機械能增加量等于物體B電勢能的減少量
C．B的速度最大時，彈簧的伸長量為$\frac{3mgsinθ}{k}$
D．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為$\frac{3gsinθ}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖甲所示，面積為0.02m2、內(nèi)阻不計的n匝矩形線圈ABCD，繞垂直于勻強磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為$\frac{\sqrt{2}}{2}$T．矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，副線圈所接電阻R，觸頭P可移動，調(diào)整P的位置使得理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R上的電壓隨時間變化關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�
A．線圈ABCD中感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e=100$\sqrt{2}$sin（100t）V
B．線圈ABCD處于圖甲所示位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是零
C．線圈ABCD的匝數(shù)n=100
D．若線圈ABCD的轉(zhuǎn)速加倍，要保持電阻R消耗的功率不變，應(yīng)將觸頭P 向下移動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，在x軸的上方存在垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場．位于x軸的下方離子源C發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的一束負(fù)離子，其初速度大小范圍0～$\sqrt{3}{v}_{0}$，這束離子經(jīng)電勢差U=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$的電場加速后，從小孔O（坐標(biāo)原點）垂直x軸并垂直磁場射入磁場區(qū)域，最后打到x軸上．在x軸上2a～3a區(qū)間水平固定放置一探測板（a=$\frac{m{v}_{0}}{q{B}_{0}}$），假設(shè)每秒射入磁場的離子總數(shù)為N0，打到x軸上的離子數(shù)均勻分布（離子重力不計）．
（1）求離子束從小孔O射入磁場后打到x軸的區(qū)間；
（2）調(diào)整磁感應(yīng)強度的大小，可使速度最大的離子恰好打在探測板右端，求此時的磁感應(yīng)強度大小B1；
（3）保持磁感應(yīng)強度B1不變，求每秒打在探測板上的離子數(shù)N；若打在板上的離子80%被吸收，20%被反向彈回，彈回速度大小為打板前速度大小的0.6倍，求探測板受到的作用力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．如圖（a）所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點電荷，質(zhì)量分別為m、M．t=0時，甲靜止，乙以初速度6m/s向甲運動．此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運動（整個運動過程中沒有接觸），它們運動的v-t圖象分別如圖（b）中甲、乙兩曲線所示．則由圖線可知（　�。�
A．m=2M
B．t1時刻兩電荷的電勢能最大
C．0～t2時間內(nèi)，兩電荷的靜電力先增大后減小
D．運動過程中，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，是馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道．表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運動．已知人和摩托車的總質(zhì)量為m，人以v1=$\sqrt{2gR}$的速度過軌道最高點B，并以v2=$\sqrt{3}$v1的速度過最低點A．求：
（1）摩托車經(jīng)過最高點B的最小速度為多少？
（2）在A、B兩點軌道與摩托車之間的彈力各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，勁度系數(shù)分別為K1和K2的兩根彈簧，K1＞K2，質(zhì)量m1，m2的兩個小物塊，且m1＞m2，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長最短，則應(yīng)使（　�。�
A．K1在上，m1在上B．K1在上，m2在上C．K2在上，m1在上D．K2在上，m2在上

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示金屬小球A和B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端，A球質(zhì)量為2m，不帶電，B球質(zhì)量為m，帶正電，電量為q．OA=2L，OB=L，輕桿可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在過O點的豎直虛線右側(cè)區(qū)域存在著水平向左的勻強電場，此時輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，且OA與豎直方向夾角為37°．重力加速度為g．
（1）求勻強電場的電場強度大小E；
（2）若不改變場強大小，將方向變?yōu)樨Q直向上，則由圖示位置無初速釋放輕桿后，求A球剛進(jìn)入電場時的速度大小v．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波的周期為2s．某時刻波形如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．這列波的振幅為4cm
B．這列波的波速為6m/s
C．x=4m處的質(zhì)點振動周期為4s
D．此時x=8m處的質(zhì)點沿y軸負(fù)方向運動

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