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    14．如图所示，两水平放置的平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直放置的荧光屏PQ．一带点和量为q，质量为m的带电小球以速度v0从两板中央射入板间，最后垂直打在屏PQ上（重力加速度为g），则下列说法正确的是（　　）
    A．板间场强大小为$\frac{2mg}{q}$
    B．板间场强大小为$\frac{mg}{q}$
    C．小球在板间的运动时间和它从板的右端运动到荧光屏的时间相等
    D．小球打在屏上的位置与P点的距离为$\frac{g{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$

    分析 根据题意分析，小球最后垂直打在M屏上，必须考虑质点的重力．小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上．第一次偏转小球做类平抛运动，第二次斜向上抛运动平抛运动的逆过程，运用运动的分解法，根据对称性，分析前后过程加速度的关系，再研究电场强度的大小．
    水平方向质点始终做匀速直线运动，小球在板间运动的时间跟它从板的右端运动到光屏的时间相等．由对称性求小球打在屏上的位置与P点的距离．

    解答 解：AB、据题分析可知，小球在平行金属板间轨迹应向上偏转，做类平抛运动，飞出电场后，小球的轨迹向下偏转，才能最后垂直打在M屏上，前后过程质点的运动轨迹有对称性，如图，可见两次偏转的加速度大小相等，根据牛顿第二定律得：qE-mg=mg，
    得到：E=$\frac{2mg}{q}$．故A正确，B错误．
    C、由于质点在水平方向一直做匀速直线运动，两段水平位移大小相等，则小球在板间运动的时间跟它从板的右端运动到荧光屏的时间相等．故C正确．
    D、小球在电场中向上偏转的距离 y=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，而 a=$\frac{qE-mg}{m}$=g，t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，解得：y=$\frac{g{L}^{2}}{2{v}_{0}^{2}}$
    故小球打在屏上的位置与P点的距离为：S=2y=$\frac{g{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$．故D正确．
    故选：ACD

    点评 本题是类平抛运动与平抛运动的综合应用，基本方法相同：运动的合成与分解，关键要分析出小球在电场内外运动的对称性，得到加速度关系．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）
    A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法，以及在力的合成过程中用一个 力代替几个力，这里都采用了等效替代的思想
    B．根据速度定义式v=$\frac{△x}{△t}$，当△t非常非常小的时，就可以用$\frac{△x}{△t}$表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法
    C．在探究物体加速度与作用力、质量关系的实验中，应用了控制变量法
    D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．用如图1所示的装置探究加速度与合外力和质量的关系，现有如下一些操作：

    ①选择适当的小车和砝码的总质量、砂和砂桶的总质量，让小车由靠近打点计时器位置无初速释放，得到如图所示的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．用刻度尺测量计数点间的距离如图2所示．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度α=0.40m/s2（结果保留2位有效数字）．
    ②保持砂和砂桶的总质量不变，改变小车和砝码的总质量，重复上述实验操作，得到对应的加速度，这是为了探究“合外力不变，加速度与小车和砝码的总质量的关系”．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图1为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置．实验操作中，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS系统测定小车的加速度．在保持小车总质量不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图2所示的a-F关系图线．

    （1）分析发现图线在水平轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为：没有平衡摩擦力．
    （2）（单选题）图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是D
    （A）小车与轨道之间存在摩擦        （B）释放小车之前就启动记录数据的程序
    （C）钩码总质量很小，远小于小车的总质量   （D）钩码总质量过大
    （3）本实验运用了控制变量法的科学方法．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g．

    （1）下列说法正确的是D．
    A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
    B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
    C．本实验m2应远小于m1
    D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$图象
    （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m1g，作出a-F图象，他可能作出图2中丙（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C．
    A．小车与轨道之间存在摩擦
    B．导轨保持了水平状态
    C．钩码的质量太大
    D．所用小车和砝码的质量太大
    （3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的$\frac{1}{{m}_{2}}$-a图象，如图3，设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{b}{gk}$，钩码的质量m1=$\frac{1}{gk}$．

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    19．如图所示，两块足够长的平行金属板A、B竖直放置，板间有一匀强电场．已知两板间的距离d=0.2m，两板间的电压U=300V，Q为A，B两板上端连线的中点，带正电的小球位于Q点正方向的P处，P，Q的高度差为h=0.05m．已知小球胡质量m=6×10-6kg，电荷量q=2×10-8C，取g=10m/s2．求：
    （1）小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？
    （2）小球与金属板相碰时速度的大小．

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    6．对下列现象解释正确的是（　　）
    A．在一定拉力作用下，车沿水平方向前进，所以力是物体运动的原因
    B．向上抛出的物体由于惯性向上运动，以后由于力的作用，速度不断变化
    C．质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大的缘故
    D．高速行驶的汽车由于速度大，所以惯性大，很难停下来

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    3．某静电场的电场线分布如图所示，a、b、c是电场中的三点．下列说法正确的是（　　）
    A．三点中b点的场强最强
    B．在b点静止释放一正电荷，该电荷将沿着过b点的电场线运动
    C．三点中b点的电势最高
    D．将一正电荷从b点移到c点电势能增加

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    4．某区域的电场分布如图所示，中间一根电场线是直线，一带正电的粒子（不计重力）从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点．取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子由O点向A运动的过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x变化图线可能正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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