5．一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右的場強為E的勻強電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知（　�。�
A．小球所受重力等于電場力B．小球在b點時的機械能最小
C．小球在d點時的電勢能最大D．小球只有在c點時的動能最大

分析 小球由a點釋放，受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得到電勢能的變化情況，根據(jù)動能定理判斷動能的變化情況，根據(jù)除重力外其余力做功判斷機械能的變化情況．

解答 解：A、D、根據(jù)動能定理，從a到d過程，有：
mg•R-qE•R=0
解得：qE=mg
即電場力與重力大小相等，故重力場和電場的復合場中的最低點在bc段圓弧的中點處，小球運動此處時動能最大，故A正確，D錯誤；
B、根據(jù)功能關(guān)系，除重力外其余力做功等于機械能的增加量；小球受到重力、電場力和環(huán)的彈力作用，彈力沿徑向，速度沿著切向，故彈力一直不做功，除重力外只有電場力做功，由于電場力水平向左，故運動到b點時，電場力做的功最多，機械能增量最大，故B錯誤；
C、根據(jù)功能關(guān)系，電場力做負功，電勢能增加；電場力向左，故運動到d點時克服電場力做的功最多，電勢能增加的最多，故電勢能最大，故C正確；
故選：AC．

點評 本題關(guān)鍵是對小球受力分析后，能夠靈活地運用功能關(guān)系列式分析求解．明確電場力做功和電勢能變化之間的關(guān)系，知道電場力做正功時電勢能減小，電場力做負功時，電勢能增大．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．下列說法正確的是（　�。�
A．物體靜止在水平桌面上，物體對桌面的壓力就是物體受到的重力
B．形狀規(guī)則的物體的重心一定在其幾何中心上
C．重心一定在物體的幾何中心，與物體內(nèi)部的質(zhì)量分布無關(guān)
D．用一竹竿撥動水中的木頭，木頭受到竹竿推力，是由于竹竿發(fā)生形變而產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．如圖所示，寬d的有界勻強磁場的上下邊界為MN、PQ，左右足夠長，磁感應(yīng)強度為B．一個質(zhì)量為m，電荷為q的帶電粒子（重力忽略不計），沿著與PQ成45°的速度v0射入該磁場．要使該粒子不能從上邊界MN射出磁場，分別求出正、負粒子入射速度的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．平行板電容器兩板間距0.1m，板間電壓103V，一個質(zhì)量為0.2g帶10-7C正電的小球用0.01m長的細線懸掛于板間O點，如圖所示，將球拉到A使線水平拉直，然后放開，問：
①小球擺到最低點B時，細線中張力是多大？
②若小球經(jīng)B時細線突然斷開，以后小球經(jīng)B點正下方C處時，B、C相距多遠？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．如圖2所示，在平面內(nèi)水平和豎直的虛線L1、L2將平面分為四個區(qū)域，L2的左側(cè)有一隨時間變化的勻強電場，電場的變化情況如圖1所示（圖象中場強大小E0為已知量，其他量均為未知），電場強度方向與L1平行且水平向右．L2的右側(cè)為勻強磁場，方向垂直紙面向外．現(xiàn)將一絕緣擋板放在第一個區(qū)域內(nèi)，其與L1、L2的交點M、N到O點的距離均為2b．在圖中距L1為b、L2為4b的A點有一粒子源，可以發(fā)射質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子（粒子的初速度近似為零，不計重力），粒子與擋板碰后電荷量不變，速度大小不變，方向變?yōu)槠叫杏贚2，當粒子第一次到達理想邊界L2時電場消失，粒子再次與擋板碰撞的同時勻強電場恢復且粒子源發(fā)射下一個粒子，如此重復．

（1）求粒子第一次到達邊界L2時的速度大小及速度方向與虛線L1的夾角；
（2）若粒子源在t=0時刻發(fā)射一粒子，粒子進入右面磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中，恰好打在擋板M處．求坐標軸中的T1、T2的值分別是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．真空示波管的工作原理是將從燈絲K發(fā)出（初速度不計）的電子，經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1=1×104V加速后由A板中心孔沿中心線KO射出，使電子束進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，如果在偏轉(zhuǎn)電極M、N間沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點，并在那里產(chǎn)生一個亮斑．若某電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場（可視為勻強電場）后打在熒光屏上的P點，如圖所示，M、N兩板間的電壓U2=1.0×102V，兩板間的距離d=9×10-3m，板長L1=2.0×10-2m，板右端到熒光屏額距離L2=3.0×10-2m，取電子的比荷$\frac{e}{m}$=1.8×1011C/kg．試求：
（1）經(jīng)加速電壓加速后，電子的速度；
（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度a；
（3）P點到O點的距離y．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點是P，直徑MN水平，a、b是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），b固定在M點，a從N點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過P點到達某點Q（圖中未畫出）時速度為零，則小球a（　�。�
A．從N到P的過程中，速率先增大后減小
B．從N到Q的過程中，重力與庫侖力的合力先增大后減小
C．從N到Q的過程中，電勢能一直增加
D．從P到Q的過程中，動能減少量小于電勢能增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．如圖所示，實線表示某電場的電場線，虛線表示等勢線，A、B、C 是電場中的三點，下列關(guān)于電場強度E和電勢ϕ；的大小關(guān)系正確的是（　�。�
A．EA＜ECB．EB＞EAC．φA＞ϕCD．ϕB＞φA

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．在“用打點計時器測速度”實驗中：
（1）（多選）通過打點計時器得到的一條打點紙帶上的點跡分布不均勻，下列判斷正確的是BC．
A．點跡密集的地方物體運動的速度比較大
B．點跡密集的地方物體運動的速度比較小
C．點跡不均勻說明物體做變速運動
D．點跡不均勻說明打點計時器有故障
（2）用打點計時器研究物體在空中豎直下落的運動，得到如圖所示的一段紙帶．測得AB=7.63cm，BC=9.17cm．已知交變電流頻率是50Hz，則打B點時物體的瞬時速度為2.1 m/s．　加速度為9.625m/s2．

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