4．如圖所示，質(zhì)量分別為 m1和 m2 的兩個(gè)小球 A、B，帶有等量異種電荷，通過(guò) 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(qiáng)電場(chǎng) 后，兩小球 A、B 將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩小球 A、B 和彈簧組成的 系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是（設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮 電荷間庫(kù)侖力的作用且彈簧不超過(guò)彈性 限度）（　�。�
A．由于電場(chǎng)力對(duì)球 A 和球 B 做功為 0，故小球電勢(shì)能總和始終不變
B．當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大
C．由于兩個(gè)小球所受電場(chǎng)力等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D．當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力大小相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大

分析 加電場(chǎng)后，A小球受到向左的電場(chǎng)力，B小球受到向右的電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能都變大．

解答 解：A、加上電場(chǎng)后，電場(chǎng)力對(duì)兩球分別做正功，故兩球的動(dòng)能增加，電勢(shì)能均減小；故小球的電勢(shì)能總和減小，當(dāng)達(dá)到彈簧最大長(zhǎng)度后，兩小球反向運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力均做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；
B、開(kāi)始時(shí)電場(chǎng)力做正功，兩小球的動(dòng)能增加，當(dāng)電場(chǎng)力和彈簧彈力平衡時(shí)，動(dòng)能最大，然后彈力大于電場(chǎng)力，兩球的動(dòng)能減小，直到動(dòng)能均為0，彈簧最長(zhǎng)為止，此過(guò)程系統(tǒng)機(jī)械能一直增加，接著兩球反向加速，再減速，彈簧縮短到原長(zhǎng)，彈簧縮短的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)兩球分別做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能一直減小，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大；故B正確；
C、由以上分析可知，由于電場(chǎng)力對(duì)兩小球系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；
D、兩小球遠(yuǎn)離過(guò)程，先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度不斷變大的減速運(yùn)動(dòng)，故當(dāng)電場(chǎng)力與彈力平衡時(shí)，加速度為零，動(dòng)能最大，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合彈簧考查機(jī)械能守恒定律、電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用等規(guī)律，要求我們?cè)趧?dòng)態(tài)的變化類題目中要注意分析過(guò)程，明確能量間的轉(zhuǎn)化關(guān)系．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．某實(shí)驗(yàn)小組，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)室選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪，小車加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到．由計(jì)算機(jī)繪制出a與鉤碼重力的關(guān)系圖．鉤碼的質(zhì)量為m，小車和砝碼的質(zhì)量為M，重力加速度為g．回答下列問(wèn)題：
（1）下列做法正確的是AD
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在小車上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．通過(guò)增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使鉤碼的重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和上砝碼的總質(zhì)量．（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（3）某同學(xué)在平衡摩擦力時(shí)把木板的一端墊的過(guò)高，所得的a-F圖象為圖2中的C．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測(cè)量的圖象如圖3．設(shè)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{g}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的試驗(yàn)中．
（1）關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，下列說(shuō)法正確的有C．
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓直流電源的計(jì)時(shí)儀器
B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流220V電源的計(jì)時(shí)儀器，其打點(diǎn)周期為0.02s
C．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓（4～6V）交流電源的計(jì)時(shí)儀器，打點(diǎn)周期為0.02s
D．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器，它使用220V交流電源
（2）某同學(xué)用如圖（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來(lái)研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系．下列措施中錯(cuò)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(dòng)．
B．每次改變拉小車的拉力后都必須重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車受到的拉力
D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后再釋放小車

（3）如圖（乙）所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶．取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G．紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，用刻度尺測(cè)量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)問(wèn)的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=2.4m/s2，打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vC=0.51m/s．（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．如圖1所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有如圖2甲、乙兩個(gè)光電門，與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力．不計(jì)空氣阻力．

（1）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是AD．
A．小車與滑輪間的細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行
B．為了減小誤差，砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
D．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力
E．改變小車質(zhì)量后，要重新平衡摩擦力
（2）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近光電門甲處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t．改變小車質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，建立如圖3坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線．下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是C．
（3）如圖1甲，抬高長(zhǎng)木板的左端，使小車從靠近光電門乙處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0，改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的圖線如圖1乙所示．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門的距離L=0.80m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為0.54（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，測(cè)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(lái)源： 題型：多選題

19．真空中某處，在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q，兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中分布著C、D、E三點(diǎn)（如圖所示），其中OC=OD，BE=BD，則下列判斷正確的是（　�。�
A．比較電場(chǎng)強(qiáng)度的大小有EC＜ED
B．比較電勢(shì)高低有φC＞φD
C．將同一正電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于從O點(diǎn)移到E點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功
D．將同一正電荷從O點(diǎn)移到D點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功小于從O點(diǎn)移到E點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功

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科目：高中物理 來(lái)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(xì)桿下端，讓另一穿在桿上的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球M從A點(diǎn)由靜止釋放，M到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．若A、B間距為L(zhǎng)，C是AB的中點(diǎn)，兩小球都可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�
A．在從A點(diǎn)至B點(diǎn)的過(guò)程中，M先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)
B．在從A點(diǎn)至C點(diǎn)和從C點(diǎn)至B點(diǎn)的過(guò)程中，前一過(guò)程M的電勢(shì)能的增加量較小
C．在B點(diǎn)M受到的庫(kù)侖力大小是mgsinθ
D．在Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UBA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

16．有一個(gè)帶電荷量q=-3×10-6 C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做6×10-4 J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做9×10-4 J的功，問(wèn)：
（1）AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少？
（2）如以B點(diǎn)電勢(shì)為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)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(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖（b）所示．設(shè)木塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)能量損失．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：

（1）斜面BC的長(zhǎng)度L；
（2）滑塊的質(zhì)量m；
（3）水平部分AB至少的長(zhǎng)度S．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

14．有一個(gè)表頭G，滿偏電流Ig=5mA，內(nèi)阻Rg=100Ω，用它改裝成量程為3v的電壓表，需串聯(lián)電阻R=500Ω．

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同步練習(xí)冊(cè)答案