16．如圖所示，一絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，上端連接一帶正電的光滑滑塊P，滑塊所處空間存在著沿斜面向上的勻強電場，傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平地面上，開始時彈簧處于原長狀態(tài)，物塊處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)給滑塊一沿斜面向下的初速度v，滑塊到最低點時，彈簧的壓縮量為x，若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，從滑塊獲得初速度v 直至滑到最低點的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．滑塊電勢能的增加量大于滑塊重力勢能的減少量
B．滑塊到達最低點的過程中，克服彈簧彈力做功$\frac{1}{2}$mv2
C．滑塊動能的變化量等于電場力和重力做功的代數(shù)和
D．當(dāng)滑塊的加速度最大時，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最小

分析 滑塊在向下運動到最低點過程中，有電場力、重力和彈簧彈力做功，根據(jù)功能關(guān)系、動能定理、電場力做功與電勢能的關(guān)系等進行判斷．

解答 解：A、因為開始彈簧處于原長狀態(tài)，滑塊受重力和電場力和支持力處于平衡，則有：qE=mgsinθ，在運動到最低點過程中，電場力做功與重力做功相等，則滑塊電勢能增量等于滑塊重力勢能的減小量．故A錯誤．
B、根據(jù)能量守恒得，動能減小，重力勢能減小，電勢能增加，彈性勢能增加，因為電勢能增量等于重力勢能減小量，所以彈性勢能增加量等于滑塊動能減小量，可知滑塊克服彈簧彈力做功$\frac{1}{2}$mv2．故B正確．
C、根據(jù)動能定理知，電場力、重力、彈簧彈力做功的代數(shù)和等于滑塊動能的變化量．故C錯誤．
D、由于qE=mgsinθ，可知當(dāng)滑塊的加速度最大時，彈簧最長或最短．彈簧最長時，滑塊的電勢能最小，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最大；彈簧最短時，滑塊的電勢能最大，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能最�。蔇錯誤．
故選：B

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，知道合力做功等于動能的變化量，除重力以外其它力做功等于機械能的增量，電場力做功等于電勢能的減小量，重力做功等于重力勢能的減小量．

練習(xí)冊系列答案
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4．在交通事故分析中，剎車線的長度是事故責(zé)任認(rèn)定的重要依據(jù)．如圖，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡．在某次交通事故中，汽車剎車線的長度是10m，假設(shè)汽車剎車時的加速度大小為20m/s2，則汽車開始剎車時的速度為（　　）
A．5m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．一參加演練的消防車從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)10s時間，速度達到20m/s，則該運動過程中，消防車的加速度為2m/s2，位移為100m．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，水平方向的圓形磁場區(qū)域與豎直邊界MN相切于C點，磁場半徑為R，C點與磁場圓心O等高．邊界PQ、熒光屏GH均與MN平行，且MN與PQ之間間距為$\frac{\sqrt{3}}{2}$R，PQ與GH之間的間距為R．在PQ、GH間存在豎直向下的勻強電場，電場強度E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2qR}$．現(xiàn)從O點正下方的A點同時垂直磁場方向射入兩個相同的帶電粒子1和2，它們的質(zhì)量為m，電量為+q，速度大小均為v0；粒子1的速度方向指向O點，粒子2的速度方向與AO成300夾角斜向右上方．粒子1恰能從C點射出磁場．粒子視為質(zhì)點，在圖示平面內(nèi)運動，電荷量保持不變，不計空氣阻力、重力，忽略邊緣效應(yīng)．
（1）求圓形磁場的磁感應(yīng)強度B；
（2）求兩粒子2從進入磁場到熒光屏所用時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ．均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長均為L，ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（μ較小），由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止．空間有方向豎直的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度大小為B．兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸．不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為g．
（1）若磁感應(yīng)強度大小為B，給ab棒一個垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導(dǎo)軌上沿運動方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量；
（2）在（1）問過程中，ab棒滑行距離為d，求通過ab棒某橫截面的電荷量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動，并在NQ位置時取走小立柱1和2，且運動過程中ef棒始終靜止．求此狀態(tài)下最強磁場的磁感應(yīng)強度及此磁場下ab棒運動的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．如圖，M、N是水平放置的一對正對平行金屬板，其中M板中央有一小孔O，板間存在豎直向上的勻強電場，AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿（MN兩板間距大于細桿長度），在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小環(huán)，每個小環(huán)帶電荷量為q，質(zhì)量為m，相鄰小環(huán)間的距離為L，小球可視為質(zhì)點，不考慮帶電小環(huán)之間庫侖力．現(xiàn)將最下端的小環(huán)置于O處，然后將AB由靜止釋放，AB在運動過程中始終保持豎直，在第4個小球剛進入電場時到第5個小環(huán)進入電場前這一過程中，AB做勻速直線運動．求：
（1）兩板間勻強電場的場強大�。�
（2）上述勻速運動過程中速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

8．圖（a）中A和B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板，加上周期為T的交變電壓，在兩板間產(chǎn)生交變的勻強電場．已知B板電勢為零．已知B板電勢為零，A板電勢φA隨時間t變化的規(guī)律如圖（b）所示（圖中φ1、φ2和T均未知）．在兩板之間的中點P處，有一個帶負電粒子（不計重力），在t=0時，粒子在電場力的作用下從靜止開始運動．經(jīng)過一個周期后（粒子沒有和金屬板相碰），該粒子恰好又回到P點，求φ1和φ2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，光滑的絕緣水平地面上方存在一個勻強電場，場強大小E=6.0×105N/C，方向水平向右．在A點處有一可視為質(zhì)點的帶電小物塊，該物塊在F=3N的水平向右的拉力作用下保持靜止，撤去拉力F，小物塊由靜止開始運動，經(jīng)過距A點4m的B點（未畫出）．求：
（1）小物塊的帶電量和帶電性質(zhì)；
（2）從A到B過程中電場力對小物塊所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

6．相距很近的平行板電容器AB，A、B兩板中心各開有一個小孔，如圖甲所示，靠近A板的小孔處有一電子槍，能夠持續(xù)均勻地發(fā)射出電子，電子的初速度為v0，質(zhì)量為m，電量為e，在AB兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓，其中U0=$\frac{m{{v}_{0}}^{2}}{6e}$；緊靠B板的偏轉(zhuǎn)電場的電壓也等于U0，上極板恒帶正電，板長為L，兩板間距為d，偏轉(zhuǎn)電場的中軸線（虛線）過A、B兩板中心，距偏轉(zhuǎn)極板右端$\frac{L}{2}$處垂直中軸線放置很大的熒光屏PQ．不計電子的重力和它們之間的相互作用，電子在電容器中的運動時間忽略不計．求：

（1）在0-$\frac{T}{2}$時間內(nèi)和$\frac{T}{2}$-T時間內(nèi)，由B板飛出的電子的速度各為多大；
（2）在0-T時間內(nèi)熒光屏上有兩個位置會發(fā)光，試求這兩個發(fā)光點之間的距離．（結(jié)果采用L、d表示）；
（3）以偏轉(zhuǎn)電場的中軸線為對稱軸，只調(diào)整偏轉(zhuǎn)電場極板的間距，要使熒光屏上只出現(xiàn)一個光點，極板間距應(yīng)滿足什么要求．

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