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    4．如图所示，质量分别为 m1和 m2 的两个小球 A、B，带有等量异种电荷，通过 绝缘轻弹 簧相连接（弹簧处于自然状态），置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场 后，两小球 A、B 将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两小球 A、B 和弹簧组成的 系统，下列说法中正确的是（设整个过程中不考虑 电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性 限度）（　　）
    A．由于电场力对球 A 和球 B 做功为 0，故小球电势能总和始终不变
    B．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大
    C．由于两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒
    D．当小球所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，系统动能最大

    分析 加电场后，A小球受到向左的电场力，B小球受到向右的电场力，电场力做正功，电势能减小，小球的动能和弹簧的弹性势能都变大．

    解答 解：A、加上电场后，电场力对两球分别做正功，故两球的动能增加，电势能均减小；故小球的电势能总和减小，当达到弹簧最大长度后，两小球反向运动，电场力均做负功，电势能增大，故A错误；
    B、开始时电场力做正功，两小球的动能增加，当电场力和弹簧弹力平衡时，动能最大，然后弹力大于电场力，两球的动能减小，直到动能均为0，弹簧最长为止，此过程系统机械能一直增加，接着两球反向加速，再减速，弹簧缩短到原长，弹簧缩短的过程中，电场力对两球分别做负功，系统机械能一直减小，当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大；故B正确；
    C、由以上分析可知，由于电场力对两小球系统做功，故系统机械能不守恒，故C错误；
    D、两小球远离过程，先做加速度不断减小的加速运动，再做加速度不断变大的减速运动，故当电场力与弹力平衡时，加速度为零，动能最大，故D正确；
    故选：BD．

    点评 本题结合弹簧考查机械能守恒定律、电场中的运动以及运动学知识的应用等规律，要求我们在动态的变化类题目中要注意分析过程，明确能量间的转化关系．

    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：实验题

    14．某实验小组，为“探究加速度与力、质量的关系”设计了如图1所示的实验装置，实验室选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．由计算机绘制出a与钩码重力的关系图．钩码的质量为m，小车和砝码的质量为M，重力加速度为g．回答下列问题：
    （1）下列做法正确的是AD
    A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
    B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上
    C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源
    D．通过增减小车上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度
    （2）为使钩码的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是钩码的质量远小于小车和上砝码的总质量．（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）
    （3）某同学在平衡摩擦力时把木板的一端垫的过高，所得的a-F图象为图2中的C．
    （4）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量的图象如图3．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为-b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=$\frac{b}{g}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    15．在用打点计时器做《探究加速度与力、质量的关系》的试验中．
    （1）关于打点计时器，下列说法正确的有C．
    A．电磁打点计时器是一种使用低压直流电源的计时仪器
    B．电磁打点计时器是一种使用交流220V电源的计时仪器，其打点周期为0.02s
    C．电磁打点计时器是一种使用低压（4～6V）交流电源的计时仪器，打点周期为0.02s
    D．电火花打点计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器，它使用220V交流电源
    （2）某同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系．下列措施中错误的有AB．
    A．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动．
    B．每次改变拉小车的拉力后都必须重新平衡摩擦力
    C．实验中可通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力
    D．实验中应先开打点计时器的电源，然后再释放小车

    （3）如图（乙）所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G．纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，用刻度尺测量出各相邻计数点问的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=2.4m/s2，打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC=0.51m/s．（结果均保留二位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有如图2甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力．不计空气阻力．

    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”实验时，一定要进行的操作是AD．
    A．小车与滑轮间的细绳与长木板平行
    B．为了减小误差，砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
    C．用天平测出砂和砂桶的质量
    D．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
    E．改变小车质量后，要重新平衡摩擦力
    （2）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t．改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立如图3坐标系描点作出图线．下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是C．
    （3）如图1甲，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$的图线如图1乙所示．实验中测得两光电门的距离L=0.80m，砂和砂桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为0.54（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．真空中某处，在x轴上关于O点对称的A、B两点有等量异种点电荷+Q和-Q，两点电荷形成的电场中分布着C、D、E三点（如图所示），其中OC=OD，BE=BD，则下列判断正确的是（　　）
    A．比较电场强度的大小有EC＜ED
    B．比较电势高低有φC＞φD
    C．将同一正电荷从O点移到D点电场力所做的功大于从O点移到E点电场力所做的功
    D．将同一正电荷从O点移到D点电场力所做的功小于从O点移到E点电场力所做的功

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示，带正电q的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电的小球M从A点由静止释放，M到达B点时速度恰好为零．若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）
    A．在从A点至B点的过程中，M先做匀加速运动，后做匀减速运动
    B．在从A点至C点和从C点至B点的过程中，前一过程M的电势能的增加量较小
    C．在B点M受到的库仑力大小是mgsinθ
    D．在Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为UBA=$\frac{mgLsinθ}{q}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    16．有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10-4 J的功，问：
    （1）AB、BC、CA间电势差各为多少？
    （2）如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    13．如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的水平表面AB粗糙，与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．设木块通过B点时无能量损失．sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：

    （1）斜面BC的长度L；
    （2）滑块的质量m；
    （3）水平部分AB至少的长度S．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    14．有一个表头G，满偏电流Ig=5mA，内阻Rg=100Ω，用它改装成量程为3v的电压表，需串联电阻R=500Ω．

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