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4．如圖所示，質量分別為 m1和 m2 的兩個小球 A、B，帶有等量異種電荷，通過 絕緣輕彈 簧相連接（彈簧處于自然狀態(tài)），置于絕緣光滑的水平面上，突然加一水平向右的勻強電場 后，兩小球 A、B 將由靜止開始運動，在以后的運動過程中，對兩小球 A、B 和彈簧組成的 系統，下列說法中正確的是（設整個過程中不考慮 電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性 限度）（　�。�
A．由于電場力對球 A 和球 B 做功為 0，故小球電勢能總和始終不變
B．當彈簧長度達到最大值時，系統機械能最大
C．由于兩個小球所受電場力等大反向，故系統機械能守恒
D．當小球所受電場力與彈簧的彈力大小相等時，系統動能最大

分析 加電場后，A小球受到向左的電場力，B小球受到向右的電場力，電場力做正功，電勢能減小，小球的動能和彈簧的彈性勢能都變大．

解答 解：A、加上電場后，電場力對兩球分別做正功，故兩球的動能增加，電勢能均減小；故小球的電勢能總和減小，當達到彈簧最大長度后，兩小球反向運動，電場力均做負功，電勢能增大，故A錯誤；
B、開始時電場力做正功，兩小球的動能增加，當電場力和彈簧彈力平衡時，動能最大，然后彈力大于電場力，兩球的動能減小，直到動能均為0，彈簧最長為止，此過程系統機械能一直增加，接著兩球反向加速，再減速，彈簧縮短到原長，彈簧縮短的過程中，電場力對兩球分別做負功，系統機械能一直減小，當彈簧長度達到最大值時，系統機械能最大；故B正確；
C、由以上分析可知，由于電場力對兩小球系統做功，故系統機械能不守恒，故C錯誤；
D、兩小球遠離過程，先做加速度不斷減小的加速運動，再做加速度不斷變大的減速運動，故當電場力與彈力平衡時，加速度為零，動能最大，故D正確；
故選：BD．

點評 本題結合彈簧考查機械能守恒定律、電場中的運動以及運動學知識的應用等規(guī)律，要求我們在動態(tài)的變化類題目中要注意分析過程，明確能量間的轉化關系．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

14．某實驗小組，為“探究加速度與力、質量的關系”設計了如圖1所示的實驗裝置，實驗室選擇了不可伸長的輕質細繩和輕定滑輪，小車加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到．由計算機繪制出a與鉤碼重力的關系圖．鉤碼的質量為m，小車和砝碼的質量為M，重力加速度為g．回答下列問題：
（1）下列做法正確的是AD
A．調節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行
B．在調節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上
C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源
D．通過增減小車上的砝碼改變質量時，需要重新調節(jié)木板傾斜度
（2）為使鉤碼的重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力，應滿足的條件是鉤碼的質量遠小于小車和上砝碼的總質量．（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”）
（3）某同學在平衡摩擦力時把木板的一端墊的過高，所得的a-F圖象為圖2中的C．
（4）實驗時，某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量的圖象如圖3．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為-b，則小車與木板間的動摩擦因數μ=$\frac{g}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

15．在用打點計時器做《探究加速度與力、質量的關系》的試驗中．
（1）關于打點計時器，下列說法正確的有C．
A．電磁打點計時器是一種使用低壓直流電源的計時儀器
B．電磁打點計時器是一種使用交流220V電源的計時儀器，其打點周期為0.02s
C．電磁打點計時器是一種使用低壓（4～6V）交流電源的計時儀器，打點周期為0.02s
D．電火花打點計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計時儀器，它使用220V交流電源
（2）某同學用如圖（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關系．下列措施中錯誤的有AB．
A．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車在繩的拉力作用下能勻速滑動．
B．每次改變拉小車的拉力后都必須重新平衡摩擦力
C．實驗中可通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
D．實驗中應先開打點計時器的電源，然后再釋放小車

（3）如圖（乙）所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶．取計數點A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T=0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數點問的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，則小車運動的加速度大小a=2.4m/s2，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小vC=0.51m/s．（結果均保留二位有效數字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．如圖1所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有如圖2甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力．不計空氣阻力．

（1）在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”實驗時，一定要進行的操作是AD．
A．小車與滑輪間的細繩與長木板平行
B．為了減小誤差，砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量
C．用天平測出砂和砂桶的質量
D．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
E．改變小車質量后，要重新平衡摩擦力
（2）在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”時，實驗時，先測出小車質量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t．改變小車質量m，測得多組m、t的值，建立如圖3坐標系描點作出圖線．下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質量成反比”的圖線是C．
（3）如圖1甲，抬高長木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開始運動，讀出測力計的示數F和小車在兩光電門之間的運動時間t0，改變木板傾角，測得多組數據，得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的圖線如圖1乙所示．實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m，砂和砂桶的總質量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為0.54（結果保留兩位有效數字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得的圖線斜率將不變（填“變大”、“變小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．真空中某處，在x軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量異種點電荷+Q和-Q，兩點電荷形成的電場中分布著C、D、E三點（如圖所示），其中OC=OD，BE=BD，則下列判斷正確的是（　　）
A．比較電場強度的大小有EC＜ED
B．比較電勢高低有φC＞φD
C．將同一正電荷從O點移到D點電場力所做的功大于從O點移到E點電場力所做的功
D．將同一正電荷從O點移到D點電場力所做的功小于從O點移到E點電場力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，帶正電q的小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細桿下端，讓另一穿在桿上的質量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點由靜止釋放，M到達B點時速度恰好為零．若A、B間距為L，C是AB的中點，兩小球都可視為質點，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　　）
A．在從A點至B點的過程中，M先做勻加速運動，后做勻減速運動
B．在從A點至C點和從C點至B點的過程中，前一過程M的電勢能的增加量較小
C．在B點M受到的庫侖力大小是mgsinθ
D．在Q產生的電場中，A、B兩點間的電勢差為UBA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．有一個帶電荷量q=-3×10-6 C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，電荷克服靜電力做6×10-4 J的功，從B點移到C點，靜電力對電荷做9×10-4 J的功，問：
（1）AB、BC、CA間電勢差各為多少？
（2）如以B點電勢為零，則A、C兩點的電勢各為多少？電荷在A、C兩點的電勢能各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的水平表面AB粗糙，與水平面夾角θ=37°的表面BC光滑．木塊右側與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受壓時，其示數為正值；當力傳感器被拉時，其示數為負值．一個可視為質點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關系如圖（b）所示．設木塊通過B點時無能量損失．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：

（1）斜面BC的長度L；
（2）滑塊的質量m；
（3）水平部分AB至少的長度S．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．有一個表頭G，滿偏電流Ig=5mA，內阻Rg=100Ω，用它改裝成量程為3v的電壓表，需串聯電阻R=500Ω．

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同步練習冊答案