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    2．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面2的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为20eV和2eV．当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为-5eV，它的动能应为19eV．

    分析 相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，动能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在等势面2上的电势能，从而得到电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为-5eV时的动能值．

    解答 解：电荷经过a、b点时的动能分别为20eV和2eV，动能减小了18eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，动能减少量相等，则电荷从等势面1到等势面2时，动能减小$\frac{1}{3}$×18eV=6eV，所以电荷经过等势面2时动能为 Ek=20eV-6eV=14eV，而电荷在等势面2的电势为0，所以电荷的总能量为 E=Ep+Ek=0+14eV=14eV，其电势能变为-5eV时，根据能量守恒定律得：动能应为  14eV-（-5eV）=19eV．
    故答案为：19

    点评 本题的关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量，运用能量守恒定律求动能值．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．2016年3月15日，在韩国首尔进行的围棋“人机大战”中，韩国棋手李世石总比分1比4不敌“阿尔法围棋”．某电视台对比赛进行复盘节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上，不计棋子间的相互作用力，对其中某一棋子，下列说法正确的是（　　）
    A．棋子共受三个力作用
    B．棋子对棋盘的压力大小等于其所受重力的大小
    C．棋子的磁性越强，棋子所受的摩擦力越大
    D．减小棋子的质量，棋子所受的摩擦力减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    13．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得．

    （1）图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz．根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为1.6m/s，小车的加速度大小为3.2m/s2．（结果均保留两位有效数字）
    （2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如图丙所示）．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象．

    （3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．如图所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M的特殊平板，$\frac{m}{M}$=$\frac{1}{2}$，平板与地面间的动摩擦因数μ=0.1．在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F=11mg，其中Q对P的作用力竖直向上，F对P的作用使P不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力．已知物块P开始下落的时刻，平板Q向右的速度为v0=10m/s，P从开始下落到刚到达“相互作用区域”所经历的时间为t0=1.0s．平板Q足够长，空气阻力不计，g取10m/s2．求：
    （1）物块P在相互作用区域中运动时P、Q加速度的大小；
    （2）从P开始下落至第一次运动到最低点过程中P在相互作用区域运动的时间t及此过程Q的位移；
    （3）从P开始下落至平板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    17．如图甲所示，某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

    ①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动．
    ②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg．请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格里（结果保留至小数点后第四位）．
    O-BO-CO-DO-EO-F
    W/J0.04320.05720.07340.0915
    △Ek/J0.04300.05700.07340.0907
    分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，则（　　）
    A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从f点射出
    B．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出
    C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d点射出
    D．只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．

    （1）实验时，一定要进行的操作是BC．
    A．用天平测出砂和砂桶的质量
    B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
    C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数
    D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．
    （2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为2.00m/s2（结果保留三位有效数字）．
    （3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为C．
    A．$\frac{1}{tanθ}$B.$\frac{1}{tanθ}$-m0C．$\frac{2}{k}$-m0D．$\frac{2}{k}$
    （4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图所示，电场中有a、b两点，则下列说法中正确的是（　　）
    A．电势φa＜φb，场强Ea＜Eb
    B．电势φa＞φb，场强Ea＞Eb
    C．将电荷-q从a点移到b点电场力做负功
    D．将电荷-q分别放在a、b两点时具有的电势能Epa＞Epb

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷．O是它们连线的中点，P、P′是它们连线中垂线上的两个点．从P点由静止释放一个质子，质子将向P′运动．不计质子重力．则质子由P向P′运动的情况是（　　）
    A．一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小
    B．一直做加速运动，加速度可能是逐渐减小
    C．一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小
    D．先做加速运动，后做减速运动

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