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    1．如图，一半径为R的固定的光滑绝缘圆环，位于竖直平面内，环上有两个相同的带电小球a和b（可视为质点），只能在环上移动，静止时两小球之间的距离为R，现用外力缓慢推左球a使其达到圆弧最低点c，然后撤出外力，下列说法正确的是（　　）
    A．在左球a到达c点的过程中，圆环对b求的支持力变大
    B．在左球a到达c点的过程中，外力做正功，电势能增加
    C．在左球a到达c点的过程中，a，b两球的重力势能之和不变
    D．撤除外力后，a，b两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒

    分析 对b受力分析，由其平衡状态确定各力的变化，由各力的做功情况确定其中的能量的变化．

    解答 解：A、左球a到达c点的过程中，b向上运动，其所受的重力与库仑力夹角变大，其合力变小，则圆环对b球的支持力变小．则A错误；
        B、左球a到达c点的过程中，两者的距离变小，外力做正功，电场力做负功，电势能增加，则B正确；
        C、左球a到达c点的过程中，a，b两球的重力势能之和可能变化，也可能不变，则C错误；
        D、撤除外力后，只有重力与库仑力做功，则a，b两球在轨道上运动过程中系统的能量守恒，则D正确；
    故选：BD．

    点评 考查力的平衡与能量变化，明确有外力做功与能量转化的关系可分析．难度大，是奥赛题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示，是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，打点计时器每隔0.02秒打一次点（结果保留三个有效数字）

    （1）根据在连续相等时间内位移差相等可以判定小车做匀加速运动．
    （2）在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB=1.38m/s；vC=2.64m/s；vD=3.90m/s．
    （3）利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=12.6m/s2．
    （4）求出BE段的平均速度3.10 m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．下列实例中人不处于失重状态的有（　　）
    A．飞机起飞时飞机中的乘客
    B．离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员
    C．正在减速下降电梯里的人
    D．沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

    （1）图中电流表的示数为0.44A
    （2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下
    U/V1.451.361.271.161.06
    I/A0.120.200.280.360.44
    请根据表中的数据，在答图2的方格纸上作出U-I图线
    由图线求得：电动势E=1.60V，内阻r=1.2Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    6．如图所示，边长L=0.3m、匝数n=100、阻值为r0=2Ω的不可形变的正方形导线框内有半径为r=0.1m的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=4t．定值电阻R1=2Ω、R2=2Ω．直流电动机线圈内阻为r1=1Ω，通过轻质绝缘细绳向上拉动右侧导体棒ab，导体棒质量为m=0.792kg，有效长度为l1=0.2m，电阻为r2=2Ω．右侧拉绳系于棒中点，且平行于足够长倾斜导轨平面，导轨平面与水平面成θ=30°，导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0=2T．闭合开关S，电压表的示数为U=4V．不考虑虚线MN左侧磁场变化对右侧导体的感应电动势，细绳与定滑轮、棒与导轨之间的摩擦不计，不计导轨及其余导线的电阻．取π≈3，g=10m/s2．则求：

    （1）电动机的输出功率．
    （2）导体棒ab运动的最大速度．
    （3）如果导体棒ab从静止开始运动，经t=3s达到最大速度，在此过程中通过导体棒ab的电量为q=0.2C，则求出定值电阻R2产生的焦耳热Q．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆，如图甲所示；金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定拉车F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动的速度v也会变化，v和F的关系如图乙．m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω．（重力加速度g取10m/s2）

    （1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？
    （2）磁感应强度B为多大？
    （3）由图线可求金属杆与导轨间的摩擦系数是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．如图所示电路，用直流电动机提升重量为400N的重物，电源电动势为100V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以0.80m/s的恒定速度向下提升重物时，电路中的电流为4.0A，可以判断（　　）
    A．电动机线圈的电阻为25ΩB．提升重物消耗的功率为400W
    C．电动机消耗的总功率为400WD．电动机线圈消耗的功率为80W

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度．于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图所示．然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量．同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用手表测出单摆振动的周期T．
    （1）用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=$\frac{4{π}^{2}L}{{T}^{2}}$
    （2）在测量摆动的周期时，甲同学从石块某次通过平衡位置时开始计时，数出以后石块通过平衡位置的次数n，用手表测出所用的时间t；乙同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为1，将小钢球第二次沿同一方向通过平衡位置时记为2，第三次沿同一方向通过平衡位置时记为3，以此类推，一直数到n′，同时停表，手表显示时间为t′．你选择哪位同学的实验方法，并写出对应的单摆的周期表达式：甲：$\frac{2t}{n}$．
    （3）若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时只测量了悬线长做为摆长，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值偏小  （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

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