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4.带电粒子仅在电场力作用下,从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,可以判断(  )
A.粒子的加速度在a点时较大
B.电场中a点的电势比b的电势小
C.粒子可能带负电,在b点时速度较大
D.粒子一定带正电,动能先变小后变大

分析 做曲线运动的物体所受的合力指向轨迹的凹侧,根据曲线运动的受力特点可判断出电场力的方向以及电场力的做功情况,根据电场力做功可判断出动能、电势能的变化.粒子的加速度可通过比较合力(电场力)进行比较.

解答 解:A、a点的电场强度比b点的小,则粒子在a所受的电场力(即合力)小,所以粒子的加速度在a点时较小.故A错误.
BCD、根据轨迹弯曲方向,知粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向右,所以该电荷是正电荷.从a点到b点,电场力先做负功,再做正功,电势能先增加后降低,动能先变小后变大.但从a点到b点的整个过程电场力做的总功是正功,所以a点的电势能大于b点,a点的动能小于b点.故BC错误,D正确.
故选:D

点评 解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向,根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图1所示.
①在图中画出完整的光路图.

②对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=1.39(保留三位有效数字).
③在做“测定玻璃折射率”的实验时,某同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些,如图2所示,其后的操作都正确.但在画光路图时,将入射点、折射点分别确定在ab、cd上,则测出的折射率n将变小(填“变大”、“变小”、“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.有一半径为R的均匀带电薄球壳,在通过球心的直线上,各点的场强为E随与球心的距离x变化的关系如图所示;在球壳外空间,电场分布与电荷量全部集中在球心时相同,已知静电常数为k,半径为R的球面面积为S=4πR2,则下列说法正确的是(  )
A.均匀带电球壳带电密度为$\frac{{E}_{0}}{4πk}$
B.图中r=1.5R
C.在x轴上各点中有且只有x=R处电势最高
D.球面与球心间电势差为E0R

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图1,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和交流电源(填“交流”或“直流”).
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是D.
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是B.
A.橡皮筋处于原长状态  
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处  
D.小车已过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的GK部分进行测量(根据图2示的纸带回答).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.某实验小组的同学应用如图甲所示的实验装置探究“功与速度变化的关系”.
(1)依据实验原理,小李同学设计了如下的主要实验步骤,其中错误的是BC.
A.安装好实验器材
B.放小车的长木板应该尽量使其水平
C.第一次先用一条橡皮筋做实验,测量获得的速度v1,此时橡皮筋对小车做的功为W,换用2条、3条、4条…同样的橡皮筋做实验,每次橡皮筋的拉伸长度可以不一致,让小车由静止释放,测出v2、v3、v4…,对应的橡皮筋对小车所做的功为2W、3W、4W…,将数据记入表格中
D.分析数据,尝试作出W-v和W-v2图象,探究W与v的关系
(2)小黄同学应用正确的方法和操作后,得到了下表的实验数据,请你在图乙所示的坐标系中画出W-v2图象;
W(一条橡皮筋
做的功作为功
的单位)
12345
v2(m2/s20.501.011.511.992.50

实验所得的结论是力对物体所做的功与速度的平方成正比.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.如图所示,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出).已知小球和杆间的动摩擦因数为μ,小球运动过程中未从杆上脱落.下列说法正确的是(  )
A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直至静止
B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动直至匀速运动
C.小球的最大速度为$\frac{{F}_{0}+μg}{μk}$
D.小球的最大加速度为$\frac{{F}_{0}}{m}$

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

16.示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,如图甲所示.电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用;偏转系统使电子束发生偏转;电子束打在荧光屏上形成光迹.这三部分均封装于真空玻璃壳中.已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C,质量m=0.91×10-31kg,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应.

(1)电子枪的三级加速可简化为如图乙所示的加速电场,若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计,要使电子被加速后的动能达到16×10-16J,求加速电压U0为多大;
(2)电子被加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图丙所示的偏转电场.偏转电极的极板长l=4.0cm,两板间距离d=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离L=18cm,当在偏转电极上加u=480sin100πtV的正弦交变电压时,如果电子进入偏转电场的初速度v0=3.0×107m/s,求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度;
(3)如图14甲所示,电子枪中灯丝用来加热阴极,使阴极发射电子.控制栅极的电势比阴极的电势低,调节阴极与控制栅极之间的电压,可控制通过栅极电子的数量.现要使打在荧光屏上电子的数量增加,应如何调节阴极与控制栅极之间的电压.电子枪中A1、A2和A3三个阳极除了对电子加速外,还共同完成对电子的聚焦作用,其中聚焦电场可简化为如图丁所示的电场,图中的虚线是该电场的等势线.请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.有一只电熨斗,内部电路如图甲所示,其中M为旋钮的内部接线端子,旋钮有“高”、“中”、“低”、“关”四个挡,每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式,下列判断中不正确的是(  )
A.a方式为“高”挡B.b方式为“低”挡C.c方式为“关”挡D.d方式为“中”挡

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

14.如图所示,将质量m=2kg的圆环套在与水平面成θ=37°角的足够长直杆上,直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径,杆上依次有三点A、B、C,SAB=8m,SBC=0.75m,环与杆间动摩擦因数μ=0.5,对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F,使环从A点由静止开始沿杆向上运动,已知t=4s时环到达B点.求:(重力加速度g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)F的大小;
(2)若到达B点时撤去力F,则环向上经过C点时速度大小.

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