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    20．细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层间的电压达到0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时（　　）
    A．膜内电场强度约为5×105V/m
    B．膜内电场强度约为2×105V/m
    C．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为6.4×10 -20J
    D．每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功约为1.6×10 -19J

    分析 匀强电场中电场强度与电势差的关系为E=$\frac{U}{d}$，由此式可求E，根据电场力做功与电势差的关系公式W=qU可求每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功．

    解答 解：AB、由题意得，膜内电场强度为：E=$\frac{U}{d}$=$\frac{0.4}{800×1{0}^{-9}}$V/m=5×105V/m，故A正确，B错误；
    CD、每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做功为：W=qU=1.6×10-19×0.4J=6.4×10-20J，故C正确，D错误．
    故选：AC

    点评 本题的关键要匀强电场的电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势差的关系，要注意U=Ed中d为沿电场线方向上的距离，同时在利用W=Uq求功时应代入符号．

    练习册系列答案
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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：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：选择题

    15．图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ．取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴．设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E．下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的．根据你的判断，E的合理表达式应为（　　）
    A．E=2πkσ（$\frac{{R}_{1}}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{1}^{2}}}$-$\frac{{R}_{2}}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{1}^{2}}}$）xB．E=2πkσ（$\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{1}^{2}}}$-$\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{2}^{2}}}$）x
    C．E=2πkσ（$\frac{{R}_{1}}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{1}^{2}}}$+$\frac{{R}_{2}}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{2}^{2}}}$）xD．E=2πkσ（$\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{1}^{2}}}$+$\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{R}_{2}^{2}}}$）x

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．某同学用如图所示的实验装置探究合外力对小车所做功与它动能变化的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

    ①该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差△v2（△v2=v2-v02），填入下表：
    点迹s/cm△v 2/m2•s-2
    O//
    11.600.04
    23.600.09
    36.000.15
    47.000.18
    59.200.23
    请以△v2为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出△v2-s图象．若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为0.24N．
    ②实验中该同学发现测力计读数大于通过计算得到的小车所受的合外力，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是没有平衡摩擦力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示，在直角三角形adc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a=60°，∠b=90°，边长ac=l，一个粒子源在a点将质量为m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是（　　）
    A．$\frac{qBl}{2m}$B．$\frac{\sqrt{3}qBl}{6m}$C．$\frac{\sqrt{3}qBl}{4m}$D．$\frac{qBl}{6m}$

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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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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．两个电荷量分别为+q和-q的带电粒子分别以速度Va和Vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达与A等高的B点，如图所示，则（　　）
    A．a粒子带正电，b粒子带负电B．两粒子的轨道半径之比Ra：Rb=1：$\sqrt{3}$
    C．两粒子的质量之比ma：mb=1：2D．两粒子的速度之比Va：Vb=2：$\sqrt{3}$

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