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    11．如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xoy，x轴正方向为竖直向上．在该平面内分布着与水平方向成45°角的匀强电场．将一质童为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度为g．求：
    （1）电场强度的大小；
    （2）小球抛出时的初速度大小；
    （3）若小球运动到O点（图中未标出）时的动能是抛出时初动能的2倍，则它从点运动到该点的过程中电势能的变化量是多少？

    分析 （1）结合小球运动的特点与平抛运动的方程，判断出小球在竖直方向受到重力与电场力在竖直方向的分力大小相等，方向相反，由此求出电场力的大小，再由F=qE即可求出电场强度；
    （2）由平抛运动的方程即可求出平抛运动的初速度，以及到达P时的速度；
    （3）由动能定理即可求出电势能的变化．

    解答 解：（1）小球以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，说明小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿y轴正方向，
    竖直方向：qE•sin45°=mg，
    所以：qE=$\sqrt{2}$mg，
    电场强度的大小为：E=$\frac{\sqrt{2mg}}{q}$；
    （2）对小球受力分析可知，小球受到的合力：F合=qEcos45°=mg=ma，
    解得：a=g，由平抛运动规律有：$\frac{1}{k}$=v0t，
    $\frac{1}{k}$=$\frac{1}{2}$gt2，
    得初速度大小为v0=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$，
    （3）由动能定理可得：
    △Ek=EK-Ek0=W合=mgy
    解得：y=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2g}$=$\frac{1}{4k}$
    又有：y=kx2
    故小球在竖直方向上的位移x=$\frac{1}{2k}$
    由能量守恒定律得，电势能的变化量：
    △EP=-△E机=-（mgx+△Ek）=-$\frac{3mg}{4k}$
    答：（1）电场强度的大小为$\frac{\sqrt{2mg}}{q}$
    （2）小球抛出时的初速度大小为$\sqrt{\frac{g}{2k}}$；
    （3）若小球运动到O点（图中未标出）时的动能是抛出时初动能的2倍，则它从点运动到该点的过程中电势能的变化量是-$\frac{3mg}{4k}$

    点评 本题考查带电粒子在电场中的运动规律，注意掌握带电粒子在电场中的类平抛运动规律的应用，能准确利用运动的合成和分解规律进行分析求解，同时注意掌握数学规律的正确应用才能准确求解．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    6．如图所示，弯曲斜面与半径为R的竖直半圆组成光滑轨道，一个质量为m的小球从高度为4R的A点由静止释放，经过半圆的最高点D后作平抛运动落在水平面的E点，忽略空气阻力（重力加速度为g），求：
    （1）小球在D点时的速度vD；
    （2）小球落地点E离半圆轨道最低点B的位移x；
    （3）小球经过半圆轨道的C点（C点与圆心O在同一水平面）时对轨道的压力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    7．一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m．已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s．下列说法正确的是（　　）
    A．波速为4m/s
    B．波的周期为0.8s
    C．x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
    D．x的坐标为15m的质点在0.2s内会随波前进0.8m
    E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    4．某同学利用如图1所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系．
    （1）实验中，需要平衡小车所受的阻力．在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做匀速直线运动（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力．
    （2）实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度．如图2所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，A、B间的距离x1=6.00cm，B、C间的距离x2=6.40cm，则小车的加速度a=0.40m/s2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，光滑水平面上有一平板车，平板车上固定一竖直直杆，杆的最高点O通过一长为L的轻绳栓结一个可视为质点的小球，小车质量（包括杆的质量）是小球质量的三倍．轻绳水平时，小球与小车的速度均为零，释放小球，设球下摆后不会与杆相碰．重力加速度为g，求：
    ①小球到最低点时的速度；
    ②小球从释放到运动至最低点的过程中，小车向右移动的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．如图所示，水平地面QA与竖直面内的、半径R=4m的光滑圆轨道ACDF相连，FC为竖直直径，DO水平，AO与CO夹角α=60°．QA上方有一水平台面MN，MN正上方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度B=4T．P是竖直线AP与DO的交点，PA的右侧、PO的下面、OC的左侧分布着竖直向下的、场强为E的匀强电场．一个质量m=2kg、电量q=+1C的小滑块（可视为质点）放在MN上，在水平推力F=4N的作用下正以速度V1向右作匀速运动．已知滑块与平台MN的滑动摩擦因数u=0.5；重力加速度g=10m/s2．
    （1）求小滑块在平台MN上的速度V1
    （2）小滑块从N点飞出后，恰从A点无碰撞地（沿轨道切线）进入圆轨道AC，为了使小滑块不向内脱离AF间的圆弧轨道，求电场强度E的取值范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．从图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）
    A．此时穿过线圈的磁通量为NBS，产生的电动势为零
    B．线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt
    C．P向下移动时，电流表示数变小
    D．P向下移动时，发电机的电功率增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=10：1，原线圈接入电压u=220sin100πt V的交流电源，交流电压表和电流表对电路的影响可忽略，定值电阻R0=10Ω，可变电阻R的阻值范围为0～10Ω，则（　　）
    A．t=0.02 s时，电压表示数为零
    B．调节增大可变电阻R的阻值，电压表的示数增大
    C．调节可变电阻R的阻值，电流表示数变化范围为1.1 A～2.2 A
    D．可变电阻R的阻值为10Ω时，可变电阻上消耗的电功率最大

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．金属棒ab的质量m=5g，放置在宽L=1m、光滑的金属导轨的边缘处，两金属导轨处于水平平面内，该处有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．电容器的电容C=200μF，电源电动势E=16V，导轨平面距地面高度h=0.8m，g取10m/s2．在电键S与1接通并稳定后，再使它与2接通，则金属棒ab被抛到s=0.064m的地面上，试求此时电容器两端的电压．

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