20．如圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)
B．如果小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域，電場(chǎng)力做的功為-mgR
C．如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)
D．如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，只要電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)速度大于等于$\sqrt{gR}$

分析 小球進(jìn)入電場(chǎng)后受到向左的電場(chǎng)力而做減速運(yùn)動(dòng)，不一定能穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)域；根據(jù)能量守恒定律分析小球能否到達(dá)P點(diǎn)．根據(jù)動(dòng)能定理，求解電場(chǎng)力做功．

解答 解：A、小球進(jìn)入電場(chǎng)后受到向左的電場(chǎng)力而做減速運(yùn)動(dòng)，由于MN的寬度和小球進(jìn)入電場(chǎng)的速度、加速度等條件不明，所以小球不一定能穿過(guò)電場(chǎng)區(qū)域，故A錯(cuò)誤．
B、若小球一定能穿過(guò)MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgR+W電=$\frac{1}{2}$mv2-0，解得，電場(chǎng)力做的功為 W電=$\frac{1}{2}$mv2-mgR，故B錯(cuò)誤．
C、如果小球沒(méi)有穿過(guò)MN區(qū)域，由于電場(chǎng)力和重力做功只與初末位置有關(guān)，根據(jù)能量守恒定律和過(guò)程的可逆性可知，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)，而且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度為零，不可能到達(dá)P點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了帶電小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚小球的運(yùn)情況、分析小球的受力情況和能量如何轉(zhuǎn)化是正確解題的關(guān)鍵，運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行分析可以解題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．用如圖所示1的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說(shuō)明其原因：操作不當(dāng)?shù)牟襟E有：①步驟B是錯(cuò)誤的．應(yīng)該接到電源的交流輸出端．②步驟D是錯(cuò)誤的，應(yīng)該先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶
沒(méi)有必要進(jìn)行的有：步驟C不必要，因?yàn)楦鶕?jù)測(cè)量原理，重錘的動(dòng)能和勢(shì)能中都包含了質(zhì)量m，可以約去
（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=$\frac{{（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．（用s1 s2 f表示）
（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。粢阎�(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是重錘的質(zhì)量m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小F=mg-$\frac{{m（{{s}_{2}-s}_{1}）f}^{2}}{4}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．小明同學(xué)做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．

（1）釋放小車(chē)時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，指出該裝置或操作中的錯(cuò)誤：AC
A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上了
B．小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量
C．小車(chē)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過(guò)遠(yuǎn)
D．沒(méi)有平衡小車(chē)的摩擦力
（2）如圖2為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)．
由于操作不慎，C點(diǎn)模糊了，小明仍用此紙帶來(lái)研究．從圖上可以讀得A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為2.95cm，在打下C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為1.40m/s（此空結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）在第（2）問(wèn)中，設(shè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)，小明設(shè)計(jì)了測(cè)量小車(chē)加速度的幾種方法，你認(rèn)為可行的是：
A．測(cè)量出AB的距離XAB，利用XAB=$\frac{1}{2}$aT2求出加速度
B．測(cè)出AB的距離XAB和BD的距離XBD，算出AB與BD段的平均速度vAB與VBD，利用a=$\frac{{v}_{BD}-{v}_{AB}}{T}$求出加速度
C．測(cè)出AB的距離XAB和BD的距離XBD，利用a=$\frac{{X}_{BD}-2{X}_{AB}}{3{T}^{2}}$ 求出加速度
D．測(cè)出AB的距離XAB和B到C模糊處中點(diǎn)的距離XBC，利用a=$\frac{{X}_{BC}-{X}_{AB}}{{T}^{2}}$估測(cè)小車(chē)的加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖所示，一個(gè)人站在扶梯水平踏板上相對(duì)扶梯保持不動(dòng)，隨扶梯一起沿斜向上做加速運(yùn)動(dòng)，則（　　）
A．人克服重力做的功等于人的重力勢(shì)能增加量
B．支持力對(duì)人做的功等于人的機(jī)械能的增加量
C．支持力對(duì)人做的功等于人的動(dòng)能的增加量
D．重力對(duì)人做負(fù)功，所以人的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

15．某探究小組利用如圖甲所示的裝置來(lái)探究動(dòng)能定理，將一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上端，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下．圖乙是打出的一條紙帶點(diǎn)跡清晰的一段，量得Sab=10.88cm，Sbc=13.45cm，Scd=16.00cm，Sde=18.56cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下d點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度大小vd=2.16m/s．將斜面做得盡可能光滑，把小車(chē)所受重力沿斜面的分力作為小車(chē)受到的合力，測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為M，斜面傾角為θ，還計(jì)算了打點(diǎn)計(jì)時(shí)在打下b點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小vb，已知當(dāng)?shù)刂亓λ俣葹間．利用從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程來(lái)探究動(dòng)能定理，應(yīng)該判斷Mgsinθ（Sbc+Scd）和$\frac{1}{2}M{{v}_ysmuqsm}^{2}-\frac{1}{2}M{{v}_}^{2}$是否相等（用題中的物理量符號(hào)表示）．本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因有小車(chē)與斜面間存在摩擦阻力作用（寫(xiě)出一條主要原因）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．現(xiàn)有一特殊電池，它的電動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA．為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測(cè)出，阻值為5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對(duì)電路起保護(hù)作用．
（1）實(shí)驗(yàn)室備有的定值電阻R0有以下幾種規(guī)格：
A．10Ω　　　　B．50Ω　 C．150Ω　 D．500Ω
本實(shí)驗(yàn)選用哪一種規(guī)格的定值電阻最好？答：C
（2）該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開(kāi)關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示的圖線，則根據(jù)該同學(xué)作出的圖線可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻r=45Ω

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．為了研究過(guò)山車(chē)的原理，物理小組提出了下列的設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過(guò)水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個(gè)軌道除AB段以外都是光滑的．其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為2kg的小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，恰從A點(diǎn)無(wú)碰撞地沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：
（1）求小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差；
（2）求小物塊沿著軌道AB運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功；
（3）為了讓小物塊能沿著軌道運(yùn)動(dòng)，并從E點(diǎn)飛出，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．氫原子由n=3躍遷到n=2能級(jí)時(shí)，其核外電子的動(dòng)能將減小
B．這些氫原子總共可輻射出三種不同頻率的光
C．這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為10.2eV
D．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是（　�。�
A．開(kāi)普勒、卡文迪許B．開(kāi)普勒、伽利略C．牛頓、卡文迪許D．牛頓、伽利略

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同步練習(xí)冊(cè)答案