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    3．如图所示，间距为d、极板长为L的平行板电容器水平固定放置，与电动势恒定的电源相连，一带电液滴P在两平行金属板a、b间电场内的正中心保持静止，现设法固定液滴P，再使a、b分别以中心点O、O′为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ，保持电源与电容器的连接状态不变，然后释放液滴P，液滴不会打在极板上．已知重力加速度为g．试求液滴P在两金属板正对区域内运动的时间．

    分析 带电小球P在a、b间静止时，重力与电场力平衡，由平衡条件分析P球的电性，并求得其电荷量．
    释放后的小球P在电场中，由于电场改变了方向，电场力随之改变，再依据力的合成法则，可知，电场力竖直方向的分力与重力关系，从而确定小球向右匀加速运动，由牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学公式，即可求解．

    解答 解：带电小球P在a、b间静止时，重力与电场力平衡，则电场力方向竖直向上，而电场方向竖直向下，所以小球P带负电．
    由平衡条件得：
    q$\frac{E}{d}$=mg
    则得：q=$\frac{mgd}{E}$
    使两平行金属板a、b分别以中心点0、O′为轴转一个相同的小角度θ，然后释放P，此时P受到竖直向下的重力、垂直金属板的电场力，电场力方向与竖直方向的夹角为θ，如图．
    板间距离原来为d，由几何知识得知：转过θ角时，板间距离为dcosθ，板间场强为：E电=$\frac{E}{dcosθ}$
    P受到的电场力为：F=qE电=$\frac{qE}{dcosθ}$
    电场力方向与竖直方向的夹角为θ，竖直方向的分力为：Fcosθ=$\frac{qE}{d}$．
    可得：Fcosθ=mg
    所以小球的合力水平向右，大小为：F合=ma=mgtanθ
    则其加速度为：a=gtanθ；
    故P将水平向右作加速度为gtanθ的匀加速直线运动．
    根据匀变速直线运动规律，可得，x=（$\frac{L}{2}$-$\frac{d}{2}sinθ$）$\frac{1}{cosθ}$=$\frac{1}{2}gtanθ•{t}^{2}$
    解得：t=$\sqrt{\frac{L-dsinθ}{gsinθ}}$
    答：液滴P在两金属板正对区域内运动的时间$\sqrt{\frac{L-dsinθ}{gsinθ}}$．

    点评 此题考查了已知受力求运动，正确受力分析，根据牛顿第二定律判断运动情况．要注意板间的电压不变，而板间距离是变化的，场强随之变化，同时理解极板转动后，电场力的竖直方向的分力等于重力是解题的突破口．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

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    6．我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗．如图，质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，O为结点，OA＞OB，∠AOB=90°．设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则（　　）
    A．FA大于FB
    B．FA、FB的合力大于mg
    C．若左右调节A点位置，可使FA等于FB
    D．若左右调节A点位置，可使FA、FB均大于mg

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    3．已知某星球的半径是地球的半径的一半，星球的质量是地球的质量的$\frac{1}{10}$，如果在地球上质量为60kg的人到此星球上去．（地球表面重力加速度g=10m/s2）问：
    （1）星球表面的重力加速度多大？
    （2）在此星球表面上人的质量多大？重量多少？
    （3）设此人在地面上能跳起的高度为1.6m，则他在此星球上能跳多高？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．质量为m的物体，以$\frac{4}{3}$g的加速度向上做匀减速直线运动，在上升高度h的过程中，下列说法中正确的是（　　）
    A．物体重力势能增加$\frac{4}{3}$mghB．物体的机械能减少$\frac{1}{3}$mgh
    C．重力对物体做功-$\frac{4}{3}$mghD．物体的动能增加$\frac{4}{3}$mgh

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个10匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向．则（　　）
    A．0～5s内i的最大值为0.1A
    B．第3s内线圈的发热功率最大
    C．3s～5s内线圈受到的安培力朝圆心方向
    D．第4s末电流i的方向为正方向

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，人拉着绳的一端从滑轮组正下方的A处向右运动4m，使质量为20kg的重物匀速上升，如果人在A处时手到滑轮的距离为3m，滑轮的质量、大小和摩擦均不计，则在上述过程中，人拉物体所做的功是（　　）
    A．500JB．400JC．320JD．200J

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．某同学用如图甲所示的装置测滑块与长木板间的动摩擦因数，将木板水平固定在桌面上，木板左端固定挡板上连接一轻弹簧，长木板上A、B两点安装有光电门，滑块放在长木板上，靠近轻弹簧．

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    （2）在滑块上装上挡光片，用手推动滑块向左移动压缩弹簧，将弹簧压缩到适当的程度松手，滑块在弹簧弹力的作用下向右滑去，滑块离开弹簧后分别通过A、B两点的光电门，与光电门相连的计时器分别记录下滑块上挡光片通过A、B两点光电门的时间△t1和△t2．则滑块通过A点的速度为$\frac{d}{{△t}_{1}}$，通过B点的速度为$\frac{d}{△{t}_{2}}$．（用物理量的字母表示）
    （3）通过改变物块压缩弹簧的程度大小进行多次实验，测出多组滑块通过A点和B点的速度vA和vB，作出vA2-vB2图象，若图象与vA2轴的交点为a，重力加速度为g，要求出动摩擦因数，还需要测出AB间的距离，若此需要测出的物理量用x表示，则物块与长木板间的动摩擦因数为$\frac{a}{2gx}$．（用题中给出的字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    13．下面的实例中，机械能守恒的是（　　）
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    D．铅球从手中抛出后的运动

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