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    17．如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为l的绝缘杆，两端分别固定着带有电荷量+q和-q的小球（大小不计）．现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，求转动中带电小球克服电场力所做的功．

    分析 电场力是恒力，做功与路径无关，与首末位置有关，根据功的公式求出带电小球克服电场力所做的功．

    解答 解：电场力对带正电的小球做负功，则带正电的小球克服电场力做功W1=qE$\frac{l}{2}$（1-cosα）．电场力对带负电的小球做负功，则带负电的小球克服电场力做功W2=qE$\frac{l}{2}$（1-cosα）．所以转动中带电小球克服电场力做功为W=W1+W2=qEl（1-cosα）．
    答：转动中带电小球克服电场力所做的功为qEl（1-cosα）．

    点评 解决本题的关键知道恒力做功与路径无关，与首末位置有关．以及掌握恒力功的公式W=Fscosθ．同时要注意分析电场对两小球均做负功．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．2016年9月25日，天宫二号由离地面h1=380km的圆形运行轨道，经过“轨道控制”上升为离地h2=393km的圆形轨道，“等待”神州十一号的来访．已知地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G．根据以上信息可判断（　　）
    A．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于第一宇宙速度
    B．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于轨道h1上的运行速度
    C．天宫二号在轨道h1上的运行周期为$\sqrt{\frac{{4{π^2}{{（R+{h_1}）}^3}}}{GM}}$
    D．天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2运行周期变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    8．水平固定的光滑U型金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m的金属棒ab，左端连接有一阻值为R的电阻（金属框架、金属棒及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现给棒一个初速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，

    （1）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求通过电阻R的电量和电阻R中产生的热量
    （2）金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中求棒通过的位移
    （3）如果将U型金属框架左端的电阻R换为一电容为C的电容器，其他条件不变，如图所示．求金属棒从开始运动到达稳定状态时电容器的带电量和电容器所储存的能量（不计电路向外辐射的能量）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为m，电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm，则错误的是（　　）
    A．金属棒开始运动时的加速度大小为a=gsinα
    B．金属棒受到的安培力方向平行斜面向上
    C．金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的热量为Q=$\frac{mR（gs-{{v}_{m}}^{2}）}{2（R+r）}$
    D．金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中其加速度逐渐变小

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    12．如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔以速度v1射出，运动时间为t1，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离y后离开电场，离开电场时速度为v2，运动时间为t2，则下列判断正确的是（　　）
    A．若只增大U1，则t1增大B．若只增大U1，则y减小
    C．若只增大U2，则v2增大D．若只增大U2，则y减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    2．如图所示，一长度为l=0.1m的细线，一端固定在O点，另一端栓一带电量为q=2.5×10-4C的带电小球，并置于匀强电场中，将小球拉至水平位置OA，并从A点无初速度释放，则小球能摆到左边的最高位置为C点，而后在AC之间来回摆动．已知小球的质量m=5×10-2kg，OC与竖直方向的夹角θ=37°．求：
    （1）小球带何种电荷？
    （2）匀强电场的场强E为多大？
    （3）小球运动到最低点B处时细线对小球的拉力T为多少？小球运动到C处时细线对小球的拉力T′又为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，带电荷量之比为qA：qB=1：3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC=CD，忽略粒子重力的影响，则（　　）
    A．A和B在电场中运动的时间之比为1：2
    B．A和B运动的加速度大小之比为2：1
    C．A和B的质量之比为1：12
    D．A和B的位移大小之比为1：1

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    6．用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验中．

    （1）若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，则当满足M＞＞m条件时，可认为小车受到合外力大小等于砝码和砝码盘的总重力大小．
    （2）在探究加速度与质量的关系实验中，下列做法中正确的是AC．
    A．平衡摩擦力时，不应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上
    B．每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力
    C．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车
    D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出
    （3）甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．如图乙是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个打点未标出，计时器打点频率为50Hz，则小车运动的加速度为0.45m/s2（保留两位有效数字）．
    （4）乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～$\frac{1}{M}$图线后，发现当$\frac{1}{M}$较大时，图线发生弯曲．该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．则该同学的修正方案可能是A   ．
    A．改画a与$\frac{1}{M+m}$的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
    C．改画 a与$\frac{m}{M}$的关系图线             D．改画a与$\frac{1}{（M+m）^{2}}$的关系图线．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．有关电场强度的理解，下述说法错误的是（　　）
    A．由E=$\frac{F}{q}$可知，是电场强度的定义式，适用于任何电场
    B．由E=$\frac{KQ}{{r}^{2}}$可知，当r→∞时，E=0
    C．由UAB=Ed，在匀强电场中，只要两点间距离相等，则它们之间的电势差就相等
    D．电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在检验电荷无关

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