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12.在光滑的水平面內有沿x軸的靜電場,其電勢φ隨坐標x的變化圖線如圖所示(x1>x4-x3).一質量為m,帶電量為q的帶正電小球(可視為質點)從O點以初速度v0沿x軸正向移動.下列敘述正確的是( 。
A.若小球能運動到x1處,則該過程小球做勻減速直線運動
B.帶電小球從x1運動到x3的過程中,電勢能先減小后增大
C.若該小球能運動到x4處,則初速度v0至少為2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$
D.若v0為2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$,帶電粒子在運動過程中的最大速度為$\sqrt{\frac{6q{φ}_{0}}{m}}$

分析 電勢φ-x圖象的斜率等于電場強度,由數(shù)學知識分析場強E的變化,由F=qE分析電場力的變化.根據(jù)正電荷在電勢高處電勢能大,分析電勢能的變化.
若小球能運動到x1處,初速度v0最小,根據(jù)動能定理求解最小初速度.若v0為v0為2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$,當帶電粒子運動到x3處時,電場力做正功最大,粒子的速度最大,根據(jù)動能定理求解最大速度.

解答 解:A、由E=$\frac{U}ciz32lr$知,φ-x圖象的斜率等于電場強度,則可知小球從O運動到x1的過程中,場強不變,粒子所受電場力保持不變,電勢升高,場強沿x軸負方向,電場力沿x軸負方向,則小球所受的電場力方向與速度方向相反,小球做勻減速直線運動.故A正確.
B、正電荷在電勢高處電勢能處大,小球從x1運動到x3的過程中,電勢不斷降低,則正電荷的電勢能不斷減少.故B錯誤.
C、若小球能運動恰好運動到x1處,初速度v0最小,從x=0到x1處,根據(jù)動能定理得:
-qφ0=0-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,得:v0=$\sqrt{\frac{2q{φ}_{0}}{m}}$.故C錯誤.
D、當帶電粒子運動到x3處時,電場力做正功最大,粒子的速度最大,從x=0到x3處,根據(jù)動能定理得:
  qφ0=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,由題意,v0=2$\sqrt{\frac{q{φ}_{0}}{m}}$,得最大速度為:vm=$\sqrt{\frac{6q{φ}_{0}}{m}}$.故D正確.
故選:AD

點評 本題關鍵要抓住φ-x圖象的斜率等于電場強度,分析電場力變化情況,由電勢與電勢能的變化,判斷電勢能的變化.根據(jù)電場力做功情況,分析粒子運動到什么位置速度最大,由動能定理求解最大速度.

練習冊系列答案
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2.某同學星期天,從學校騎自行車出發(fā),沿平直公路去拜訪甲、乙兩名同學,下午結束拜訪開始原路返回學校,整個過程他騎車走了三段位移,其位移-時間圖象如圖所示,則在這三段運動過程中,他騎車的速度分別為v1=15km/h,v2=0,v3=15km/h,v4=-30km/h.

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3.如圖所示,在兩等量異種點電荷的電場中,MN為兩電荷連線的中垂線,a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線,且a與c關于MN對稱,b點位于MN上,d點位于兩電荷的連線上,e點位于兩電荷連線的中點.以下判斷正確的是( 。
A.b點場強大于d點場強
B.b點電勢小于e點電勢
C.試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能
D.a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差

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20.兩個形狀完全相同的A和B,分別帶有電荷量qA=-7×10-8C,qB=3×10-8C,它們之間的吸引力為2×10-6N.把它們在絕緣條件下相接觸又放回原處,則此時它們之間的庫侖力是排斥力(填“排斥力”或“吸引力”),大小是3.8×10-7N.(球的大小可忽略不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

7.某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結點,OB與OC為細繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖.
(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′.
(2)本實驗采用的科學方法是B.
A.理想實驗法                  B.等效替代法
C.控制變量法                  D.建立物理模型法
(3)實驗時,主要的步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;
C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置O.記錄下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一個彈簧測力計,通過細繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個F′的圖示;
F.比較F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結論.
上述步驟中:
①有重要遺漏的步驟的序號是C和E;
②遺漏的內容分別是C中未記下兩條細繩的方向和E中未說明是否把橡皮條的結點拉到了位置O.

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17.一位同學設計了一個測定自由落體加速度的實驗.在一個敞口容器的底部插入一根橡皮管,并裝上一個夾子,在下方地上放一個金屬盤子.調節(jié)夾子的松緊,使第一個水滴落入盤中發(fā)出響聲的瞬間,第二個水滴正好從管口落下.若以某次響聲為“零”,待數(shù)到“100”時測得時間為40s,用米尺量出管口至盤子的高度為78.6cm,則重力加速度為9.825m/s2.(結果保留3位小數(shù))

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4.某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡如圖中虛線所示,由M運動到N,以下說法正確的是( 。
A.粒子必定帶負電荷
B.由于M點沒有電場線,粒子在M點不受電場力的作用
C.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度
D.粒子在M點的動能小于在N點的動能

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6.如圖所示,相互垂直的光滑擋板PO、OQ被豎直固定放置在重力場中,a、b為質量相同的小顆粒(可看成質點),相互間存在大小與距離平方成反比的斥力作用,方向沿a、b連線.當力F水平向左作用于b時,a、b處于靜止狀態(tài).現(xiàn)若稍增大力F,且使b稍有移動,則當則a、b重新處于靜止狀態(tài)時重新( 。
A.a對b的作用力大小減小B.a對b的作用力大小增大
C.OQ面板對b的支持力大小不變D.OQ面板對b的支持力大小增大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.一束光從頂角為θ的一邊以較大的入射角i射入玻璃三棱鏡,折射后分為兩束單色光a、b并射到屏上,如圖所示,則( 。
A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
B.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率
C.在入射角逐漸減小的過程中,屏上b光先消失
D.a、b兩光疊加后能形成穩(wěn)定的干涉圖樣
E.分別通過同一雙縫干涉裝置,a光形成的相鄰亮條紋間距大

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