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    17．直线mn是某电场中的一条电场线，方向如图所示．一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点，轨迹为一抛物线，φa、φb分别为a、b两点的电势．下列说法中正确的是（　　）
    A．可能有φa＜φb
    B．该电场可能为点电荷产生的电场
    C．带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能
    D．带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小

    分析 本题可根据粒子的运动轨迹弯曲方向确定其所受电场力方向，从而确定电场线MN的方向以及点电荷的性质；根据受力与运动轨迹的关系判断出电场力做功的关系，进而判断出动能的变化和电势能的变化．

    解答 解：A、粒子运动轨迹为抛物线，所受的电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以粒子受到的电场力方向一定是由m指向n，粒子带正电，所以电场强度方向一定是由m指向n，结合题目的图可知φa＞φb．故A错误；
    B、粒子运动轨迹为抛物线，则该粒子只受电场力作用为恒力，则说明该电场为匀强电场．故B错误；
    C、带电粒子从a运动到b的过程中，电场力的方向与ab连线方向之间的夹角是锐角，所以电场力做正功，电势能减小，动能增加，故C正确；
    D、粒子运动的轨迹是抛物线，但由于不知道在a点时粒子运动的具体方向，所以带电粒子由a运动到b的过程中电势能可能一直减小，也可能先增大后减小，故D错误．
    故选：C

    点评 依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况．

    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：计算题

    14．如图所示，P1Q1P2Q2和M1N1M2N2为水平放置的平行导轨，整个装置处于竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，轨道足够长，其电阻可忽略不计．一质量为m=1.0㎏、阻值为R=1.0Ω的金属棒cd恰好垂直放在轨道的右半部分；另一相同材质、相同粗细的金属棒ab恰好垂直放在轨道的左半部分，它们与轨道形成闭合回路．已知Lab=Lcd=1.0m，金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，且与最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2．在t=0时刻，给金属棒cd施加一水平向右的拉力F，使其从静止开始沿轨道以a=5m/s2的加速度匀加速直线运动．在运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好．
    （1）求金属棒cd运动多长时间后金属棒ab开始运动；
    （2）若给金属棒cd施加的是水平向右的恒定拉力F0，拉金属棒cd以v2=20m/s的速度匀速运动时，金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动．求金属棒ab沿轨道运动的速度大小和水平外力F0的功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面呈θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒在MN与PQ之间部分的电阻为R，当ab棒沿导轨下滑的距离为x时，棒的速度大小为v．则在这一过程中（　　）
    A．金属棒ab运动的加速度大小始终为$\frac{{v}^{2}}{2x}$
    B．金属棒ab受到的最大安培力为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$sinθ
    C．通过金属棒ab横截面的电荷量为$\frac{BLX}{R}$
    D．金属棒ab产生的焦耳热为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{2R}$x

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．如图所示，竖直放置的光滑轨道（轨道足够长、电阻不计），处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T，轨道间距l=1m．金属直导线MN的质量m=0.1kg，电阻R=5Ω，金属棒由静止开始下落（g=10m/s2），若电子电量e=1.6×10-19c，该段金属直导线单位长度自由移动电荷数目为N=1.6×1024个，求：
    （1）直导线稳定下落的速度v的大小；
    （2）导线稳定下落过程中自由电荷沿金属导线定向移动的平均速度ve的大小；
    （3）经典理论认为，金属的电阻源于定向移动的电荷与金属阳离子之间的碰撞消耗了能量，即自由电荷定向移动时受到来自金属阳离子的阻力作用，设每个自由电荷定向移动时所受平均阻力大小为$\overrightarrow{f}$，自由电荷定向移动过程中克服$\overrightarrow{f}$做的总功，转化为电路中的热量．从上述关系推导平均阻力$\overrightarrow{f}$的表达式，并计算金属导线稳定下落时$\overrightarrow{f}$的大小．
    （各问计算结果均保留一位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    12．关于远距离输电，下列说法正确的是（　　）
    A．输电电压提高一倍，线路损耗的电压增大为原来的两倍
    B．输电电压提高一倍，线路损耗的电压减小为为原来的四分之一
    C．输电电压提高一倍，线路损耗的功率减小为为原来的四分之一
    D．输电电压提高一倍，线路损耗的功率减小为为原来的一半

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），其上有M、N、P三点，间距MN=NP，Q1、Q2在轴上产生的电势ϕ随x变化关系如图乙．则（　　）
    A．M点电势和电场强大小均为零
    B．N点电势和电场强大小均不为零
    C．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功|WPN|=|WNM|
    D．由图可知，Q1为负电荷，Q2为正电荷，且Q1电荷量大于Q2

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．在我国远距离输电采用（　　）
    A．直流低压B．交流低压C．直流高压D．交流高压

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示，质量m=0.5kg的小滑块放在水平面上，在t=0时刻受到与水平方向成θ角的恒力F作用从静止开始运动．已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，F=3N，θ=53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．则（　　）
    A．小滑块做匀变速直线运动
    B．小滑块运动2s内，恒力对小滑块做功为6J
    C．小滑块运动2s内，摩擦力对小滑块做功为-5JJ
    D．小滑块运动2s内，小滑块所合力做功为1J

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（　　）
    A．周期B．线速度C．合力D．向心加速度

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