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【题目】如图所示,虚线a、b和c 是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb 和φc,φa>φb>φc,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知

A. 粒子从K到L的过程中,电场力做正功

B. 粒子从L到M的过程中,电场力做负功

C. 粒子从K到L的过程中,电势能增加

D. 粒子从L到M的过程中,动能减小

【答案】C

【解析】

先根据等势面图得到电场线的分布图,再结合动能定理以及电场力做功与电势能变化关系分析判断.

电场线与等势面垂直,由较高的等势面指向较低的等势面,分布图如图:

A、故粒子从KL的过程中,负粒子从高电势向低电势运动,故电场力做负功,故A错误;

B、粒子从LM的过程中,先从高电势向低电势运动,后从低电势向高电势运动,电场力先做负功后做正功,故B错误;

C、粒子从KL的过程中,电场力做负功,电势能增加,故C正确;

D、粒子从LM的过程中,电场力先做负功后做正功,故动能先减小后增大,故D错误;

故选C.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,MN为圆周上的两点.带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过MN两点时速度大小相等.已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是(  )

A. M,N两点电势相等

B. 粒子由M点运动到N点,电势能先增大后减小

C. 该匀强电场的电场强度大小为

D. 粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N

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【题目】足够长的光滑细杆竖直固定在地面上,轻弹簧及小球AB均套在细杆上,弹簧下端固定在地面上,上端和质量为m1=50g的小球A相连,质量为m2=30g的小球B放置在小球A上,此时AB均处于静止状态,弹簧的压缩量x0=0.16m,如图所示。从t=0时开始,对小球B施加竖直向上的外力,使小球B始终沿杆向上做匀加速直线运动。经过一段时间后AB两球分离;再经过同样长的时间,B球距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)弹簧的劲度系数k

(2)整个过程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP之间足够远.现有一质量,带电量q=+2×10-14C的粒子,从小孔以速度水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计。求:

(1)粒子在磁场中圆周运动的半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间;

(3)圆形磁场区域的最小面积;

(4)若磁场区域为正三角形且磁场方向垂直纸面向里,粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板,其他条件不变,则此正三角形磁场区域的最小面积为多少;

(5)若磁场区域为矩形且磁场方向垂直纸面向里,粒子运动过程中始终不碰到竖直挡板,其他条件不变,求:此矩形磁场区域的最小面积

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【题目】在做“测电源电动势与内阻”的实验中,

1)先用多用电表粗测了干电池的电动势。如图1所示是测量时选择开关与表头指针所处的位置,则该电池的电动势为________V,实验结束后,应将选择开关拨到图中的_____挡位(选填ABCD)。

2)设计如图2电路进行测量。在实验中发现变阻器的滑片由M端向N端逐渐滑动时,电流表示数逐渐增大,电压表的示数接近1.5V并且几乎不变,当滑片临近N时,电压表示数急剧变化。出现这种问题,应更换一个总阻值比原来______(选填)的变阻器。

3更换2)中变阻器后,记录分布均匀的8组电流表示数(I)以及电压表示数(U),在数据处理软件中,以U为纵轴,以I为横轴,经拟合得到直线U=1.4875-1.5025I,则电动势的测量值是____V,内电阻的测量值是____Ω。(均需保留三位有效数字)

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【题目】利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系

1为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响,需要平衡阻力。关于该操作环节,下列四种装置图中正确的是________________

2)甲小组同学正确平衡了阻力,选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M取砝码的总重力值作为绳子的拉力值,按正确操作得到图示的一条纸带。在纸带上选取三个连续计时点ABC,测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sAsBsC,打点计时器的工作频率为f,已知当地重力加速度为g,从OB的运动过程中,拉力对小车做功W=______,小车动能变化量ΔEk=_________

3乙小组同学也正确平衡了阻力,但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M在处理数据时,他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值,并采用图像法进行数据分析:在纸带上选取多个计数点,测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离,并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W他们作出的图线为_________

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【题目】如图所示电路中,变压器为理想变压器,ab接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是(  )

A. 该变压器起升压作用

B. 电压表V1示数增大

C. 电压表V2V3示数均增大

D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

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【题目】某实验小组设计如图所示的电路,测量电源电动势E和一个定值电阻Rx的阻值。实验室提供的器材有:

待测电阻Rx(100Ω)

待测电源E(电动势约3V,内阻不计)

电压表V(量程0~3V,内阻约15kΩ)

电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω),电键S,导线若干。

实验步骤如下:

.闭合开关S,多次调节电阻箱,记下压表的示数U和电阻箱相应的阻值R

.R为纵坐标,_________为横坐标,作图线(用直线拟合)

.由图线得出直线与纵轴的交点坐标为—a(a>0),与横轴的交点坐标为b(b>0)。则定值电阻Rx=_____,电源电动势E=________(ab表示)

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【题目】如图为验证动能定理的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:

①安装实验装置;

②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;

③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.

(1)以下关于该实验的说法中正确的是________

A.调整滑轮高度使细绳与木板平行

B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜

C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理

D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带

(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________

(3)写出两条引起实验误差的原因________________________________________________.

【答案】 AB 长度测量的误差 mg代替绳子的拉力

【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。

(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:,解之有,可见只有当时才有 ,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.

(2)由题图知,故动能变化量为,合力所做功,故需验证的式子为

(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).

型】实验题
束】
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【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:

A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)

B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)

C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)

D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)

E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)

F.开关S一个,导线若干

(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填图甲图乙”).

(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”“C”).

(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________(选填ab”).

(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的偏电流Imax________.

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