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    19．在竖直方向的电场中一带电小球由静止开始竖直向上运动，运动过程中小球的机械能E与其位移S关系的图象如图所示，其中0～S1过程的图线为曲线，S1～S2过程中的图线为直线．根据该E-S图象，下列说法正确的是（　　）
    A．小球一定带正电
    B．0～S1过程中小球始终在做加速直线运动
    C．S1～S2过程中小球的动能一定不断增大
    D．S1～S2过程中所处的电场一定是匀强电场

    分析 根据题意可判断出电场力的方向，来分析小球的电性．由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做的功等于物体机械能的变化，所以E-x图象的斜率的绝对值等于物体所受拉力的大小；如果电场力等于物体所受的重力，故物体做匀速直线运动；如果电场力大于物体的重力，则物体加速向上运动，故物体的动能不断减小．

    解答 解：A、由题可知，小球受到的电场力方向竖直向上，但由于不知电场强度的方向，所以无法确定小球带什么电，故A错误．
    B、由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做的功等于物体机械能的变化，所以有 F△S=△E，即E-x图象的斜率绝对值等于电场力的大小，由图可知在O～S1内斜率的绝对值逐渐减小，故在O～S1内小球所受的电场力逐渐减小．所以开始先加速运动，当电场力减小后，可能做减速运动，故B错误．
    C、由于S1～S2过程中E-x图象的斜率绝对值不变，故小球所受的电场力保持不变．如果电场力等于物体所受的重力，故小球做匀速直线运动，所以动能可能不变．如果电场力小于物体所受的重力，小球做减速直线运动，所以动能可能减小，故C错误．
    D、在S1～S2过程中，小球所受的电场力保持不变，由F=qE，知E不变，该段电场一定是匀强电场，故D正确．
    故选：D

    点评 本本题根据功能原理分析出E-x图象斜率的绝对值等于小球所受的电场力是解决这类题目的突破口，在条件不明时要注意讨论．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    19．某宇航员在星球上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m．求：
    （1）重物下落的时间多长？
    （2）该星球的重力加速度多大？
    （3）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，则该星球的质量M为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    20．如图所示，矩形线圈abcd左半边放在匀强磁场中，右半边在磁场外，当线圈以ab边为轴向纸外转过60°过程中，线圈中不会产生感应电流（填会与不会），原因是该过程中磁通量没有变化．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    7．利用以下装置可以完成力学中的许多实验

    （1）以下说法中正确的是BD
    A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响
    B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，不需要重新平衡摩擦力
    C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，应先释放小车后接通电源
    D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行
    （2）用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约200g，为保证拉力近似等于沙桶（含沙）的重力，沙桶中应选择的重物是C
    （3）实验时所用的电源如图甲所示，则打点计时器应选图乙中的A（选“A”或“B”）．
    （4）该同学欲通过图丙所示装置打出的纸带（图丁）来判断是否已经平衡摩擦力．根据纸带的点迹可以判断：为进一步平衡摩擦力，图乙中垫块应向右（选填“左”或“右”）移一些．
    （5）在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图3．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm）．则小车的加速度为0.15 m/s2．（保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”，实验中，小车经过光电门时，钩码尚未到达地面．
    （1）实验步骤如下：
    第一步：用螺旋测微器测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d=5.695mm．

    第二步：把挡光片固定在小车上，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，
    第三步：保持轨道水平，在砝码盘里放适量砝码，让小车由静止开始做匀加速运动，释放后，记录光电门的挡光时间t，测出光电门距离挡光片前端的距离x，
    第四步：小车仍由同一点静止释放，仅移动光电门，改变x，多次实验并记录数据，
    第五步：关闭电源，通过分析小车位移与速度变化的关系来研究合外力做功与速度变化的关系．
    （2）实验中，该小组同学通过研究小车位移x与挡光时间t的关系从而得到合外力做功与速度变化的关系，为了使图象呈现线性关系，该组同学应作D图象．（填序号）
    A、x-t     B、x-$\frac{1}{t}$      C、x-t2      D、x-$\frac{1}{{t}^{2}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    4．如图所示，在一平面正方形MNPQ区域内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从Q点沿着与边QP夹角为30°的方向垂直进入磁场，从QP边界射出．已知QP边长为a，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）
    A．该粒子带正电B．运动过程中粒子的速度不变
    C．粒子在磁场中运动的时间为$\frac{mπ}{3qB}$D．粒子的速度v的最大值为$\frac{qBa}{2m}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点．现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va、vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是（　　）
    A．b点的场强一定为零
    B．Q2带负电且电荷量小于Q1
    C．a点的电势比b点的电势高
    D．粒子在a点的电势能比b点的电势能小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
    第一步：把带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连，重锤后连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示．
    第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源，释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示．

    请回答下列问题：
    （1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点间的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，打点计时器打B点时滑块速度vB=$\frac{{x}_{3}^{\;}-{x}_{1}^{\;}}{2△t}$．
    （2）已知重锤质量为m，当地的重力加速度为g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块下滑的位移x（写出物理量名称及符号，只写一个物理量），合外力对滑块做功的表达式W合=mgx．
    （3）算出滑块运动OA、OB、OC、OD、OE段合外力对滑块所做的功W以及在A、B、C、D、E各点的速度v，以v2为纵轴、W为横轴建立坐标系，描点作出v2-W图象，可知该图象是一条过原点的直线，根据图象还可求得滑块的质量M．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    9．如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的圆形匀强磁场区域（图中未画出）；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E．一粒子源固定在x轴上的A（-L，0）点，沿y轴正方向释放电子，电子经电场偏转后能通过y轴上的C（0，2$\sqrt{3}$L）点，再经过磁场偏转后恰好垂直击中ON，ON与x轴正方向成30°角．已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用，求；
    （1）电子的释放速度v的大小；
    （2）电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ；
    （3）粗略画出电子在电场和磁场中的轨迹；
    （4）圆形磁场的最小半径Rmin．

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