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    5．一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右的场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知（　　）
    A．小球所受重力等于电场力B．小球在b点时的机械能最小
    C．小球在d点时的电势能最大D．小球只有在c点时的动能最大

    分析 小球由a点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况，根据除重力外其余力做功判断机械能的变化情况．

    解答 解：A、D、根据动能定理，从a到d过程，有：
    mg•R-qE•R=0
    解得：qE=mg
    即电场力与重力大小相等，故重力场和电场的复合场中的最低点在bc段圆弧的中点处，小球运动此处时动能最大，故A正确，D错误；
    B、根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量；小球受到重力、电场力和环的弹力作用，弹力沿径向，速度沿着切向，故弹力一直不做功，除重力外只有电场力做功，由于电场力水平向左，故运动到b点时，电场力做的功最多，机械能增量最大，故B错误；
    C、根据功能关系，电场力做负功，电势能增加；电场力向左，故运动到d点时克服电场力做的功最多，电势能增加的最多，故电势能最大，故C正确；
    故选：AC．

    点评 本题关键是对小球受力分析后，能够灵活地运用功能关系列式分析求解．明确电场力做功和电势能变化之间的关系，知道电场力做正功时电势能减小，电场力做负功时，电势能增大．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．下列说法正确的是（　　）
    A．物体静止在水平桌面上，物体对桌面的压力就是物体受到的重力
    B．形状规则的物体的重心一定在其几何中心上
    C．重心一定在物体的几何中心，与物体内部的质量分布无关
    D．用一竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿推力，是由于竹竿发生形变而产生的

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．如图所示，宽d的有界匀强磁场的上下边界为MN、PQ，左右足够长，磁感应强度为B．一个质量为m，电荷为q的带电粒子（重力忽略不计），沿着与PQ成45°的速度v0射入该磁场．要使该粒子不能从上边界MN射出磁场，分别求出正、负粒子入射速度的最大值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．平行板电容器两板间距0.1m，板间电压103V，一个质量为0.2g带10-7C正电的小球用0.01m长的细线悬挂于板间O点，如图所示，将球拉到A使线水平拉直，然后放开，问：
    ①小球摆到最低点B时，细线中张力是多大？
    ②若小球经B时细线突然断开，以后小球经B点正下方C处时，B、C相距多远？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    20．如图2所示，在平面内水平和竖直的虚线L1、L2将平面分为四个区域，L2的左侧有一随时间变化的匀强电场，电场的变化情况如图1所示（图象中场强大小E0为已知量，其他量均为未知），电场强度方向与L1平行且水平向右．L2的右侧为匀强磁场，方向垂直纸面向外．现将一绝缘挡板放在第一个区域内，其与L1、L2的交点M、N到O点的距离均为2b．在图中距L1为b、L2为4b的A点有一粒子源，可以发射质量为m，电荷量为+q的粒子（粒子的初速度近似为零，不计重力），粒子与挡板碰后电荷量不变，速度大小不变，方向变为平行于L2，当粒子第一次到达理想边界L2时电场消失，粒子再次与挡板碰撞的同时匀强电场恢复且粒子源发射下一个粒子，如此重复．

    （1）求粒子第一次到达边界L2时的速度大小及速度方向与虚线L1的夹角；
    （2）若粒子源在t=0时刻发射一粒子，粒子进入右面磁感应强度为B0的匀强磁场中，恰好打在挡板M处．求坐标轴中的T1、T2的值分别是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．真空示波管的工作原理是将从灯丝K发出（初速度不计）的电子，经灯丝与A板间的加速电压U1=1×104V加速后由A板中心孔沿中心线KO射出，使电子束进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，如果在偏转电极M、N间没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，并在那里产生一个亮斑．若某电子经过偏转电场（可视为匀强电场）后打在荧光屏上的P点，如图所示，M、N两板间的电压U2=1.0×102V，两板间的距离d=9×10-3m，板长L1=2.0×10-2m，板右端到荧光屏额距离L2=3.0×10-2m，取电子的比荷$\frac{e}{m}$=1.8×1011C/kg．试求：
    （1）经加速电压加速后，电子的速度；
    （2）电子在偏转电场中的加速度a；
    （3）P点到O点的距离y．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    17．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零，则小球a（　　）
    A．从N到P的过程中，速率先增大后减小
    B．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小
    C．从N到Q的过程中，电势能一直增加
    D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，实线表示某电场的电场线，虚线表示等势线，A、B、C 是电场中的三点，下列关于电场强度E和电势ϕ；的大小关系正确的是（　　）
    A．EA＜ECB．EB＞EAC．φA＞ϕCD．ϕB＞φA

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．在“用打点计时器测速度”实验中：
    （1）（多选）通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀，下列判断正确的是BC．
    A．点迹密集的地方物体运动的速度比较大
    B．点迹密集的地方物体运动的速度比较小
    C．点迹不均匀说明物体做变速运动
    D．点迹不均匀说明打点计时器有故障
    （2）用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动，得到如图所示的一段纸带．测得AB=7.63cm，BC=9.17cm．已知交变电流频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为2.1 m/s．　加速度为9.625m/s2．

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