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    15．如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与A′关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从A点到A′过程中加速度（a）、重力势能（EpG）、机械能（E）、电势能（Ep电）随位置变化的图象一定不正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（　　）
    A．B．C．D．

    分析 分析小球受到的电场力可能的情况，确定合力情况，分析加速度情况．由EP=mgh分析重力势能．根据电场力做功情况，分析小球机械能的变化和电势能的变化情况．

    解答 解：A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小．故A是可能的．故A正确．
    B、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故B是可能的．故B正确．
    C、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能EpG=mgh，小球穿过圆环后，EpG=-mgh，根据数学知识可知，C是可能的．故C正确．
    D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是一定不正确．故D错误．
    本题选一定不正确的，故选：D．

    点评 本题难点是运用极限法分析圆环所产生的场强随距离变化的关系．机械能要根据除重力以外的力做功情况，即电场力情况进行分析．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．下面关于物理学家做出的贡献，说法正确的是（　　）
    A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
    B．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
    C．洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
    D．法拉第指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．关于作用力和反作用力，以下说法正确的是（　　）
    A．作用力与它的反作用力总是一对平衡力
    B．地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大
    C．作用力与反作用力一定大小相等、方向相反
    D．凡是大小相等，方向相反的两个力一定是一对作用力和反作用力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图是“探究求合力的方法”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F沿AO方向拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．F′是表示平行四边形的对角线．
    （1）以下实验操作过程中正确的是D；（单选）
    A．甲实验时，两个拉力的大小应相等
    B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直
    C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
    D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
    （2）图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F．
    （3）本实验采用的科学方法是B．
    A．理想实验法　　　　　　B．等效替代法　　　　　　　C．控制变量法．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．在《验证机械能守恒定律》的实验中，实验步骤的编排如下，其中有的是不必要的，有的是错误的，请选出必要的步骤，并按正确的实验操作顺序把它们前面的字母序号填在题后横线上．
    A．用天平称出重锤的质量．B．把纸带固定到重锤上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度．
    C．断开电源，调换纸带，重做两次．D．断开电源，拆掉导线，整理仪器．E．用秒表测出重锤下落的时间．
    F．用直尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论．G．把打点计时器接到低压交流电源上．
    H．接通电源，释放纸带．I．把打点计时器接到低压直流电源上．J．把打点计时器固定到桌边的铁架台上．
    正确的实验顺序是：JGBHCFD．（中间不加任何符号）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图，△OAC的三个顶点的坐标分别为O（0，0）、A（0，L）、C（$\sqrt{3}$L，0），在△OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用．
    （1）求磁场的磁感应强度B的大小；
    （2）若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子，先后从OC边上的同一点P（P点图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系；
    （3）从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关，若该时间间隔最大值为$\frac{4{t}_{0}}{3}$，求粒子进入磁场时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．图（a） 为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

    ①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m； 用游标卡尺测量遮光片的宽度d； 用米尺测量两光电门之间的距离s；
    ②调整轻滑轮，使细线水平；
    ③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；
    ④多次重复步骤③，求a的平均值$\overline{a}$；
    ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．
    回答下列问题：
    （1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm） 的示数如图（b） 所示，其读数为0.960cm．
    （2）物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=$\frac{（（\frac{d}{△{t}_{B}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{A}}）^{2}）}{2s}$．
    （3）动摩擦因数μ可用M、m、$\overline{a}$和重力加速度g表示为μ=$\frac{mg-（M+m）\overline{a}}{Mg}$．
    （4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（　　）
    A．$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＜$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
    B．$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＞$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
    C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
    D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd．现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中，下列说法中正确的是（　　）
    A．磁通量变化相同B．导体框中产生的感应电流方向相同
    C．导体框中产生的感应电流大小相等D．导体框ad边受安培力大小相等

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