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    20．如图所示，在匀强电场中有一个等边三角形ABC，且电场线平行于该三角形平面．已知φA=2V，φB=8V，φC=4V．用作图法，请在图中画出过C点的等势面和过A点的电场线．

    分析 根据AB两点的电势，在其连线上找到与C点电势相等的点，然后将其两点连接，由于匀强电场，所以两点连线即为等势面．再根据沿着电场线的方向电势降低及电场线与等势面相互垂直来确定过A点的电场线．

    解答 解：由题意可知，AB间的电势差为6V，将AB连线三等分，如图，可得，G点的电势为4V，与C点的电势相等．因为匀强电场，等势面是平行等间距，所以G点与C点的连线GC即为等势面．因电场线与等势面相互垂直，作出DC连线的垂线，即为过A点的电场线（实线）．

    答：如图所示．

    点评 本题由于匀强电场，电场线及等势面均为平行等间距，以及运用电场线与等势面垂直这一特性来解题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    10．现要用如图所示的实验装置探究“动能定理”：一倾角θ可调的斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上，光电门甲的位置可移动．不可伸长的细线一端固定在带有遮光片（宽度为d）的滑块上，另一端通过光滑定滑轮与重物相连，细线与斜面平行（通过滑轮调节）．当滑块沿斜面下滑时，与光电门相连的计时器可以显示遮光片挡光的时间t，从而可测出滑块通过光电门时的瞬时速度v．改变光电门甲的位置，重复实验，比较外力所做的功W与系统动能的增量△Ek的关系，即可达到实验目的．主要实验步骤如下：
    （1）调节斜面的倾角θ，用以平衡滑块的摩擦力．将带有遮光片的滑块置于斜面上，轻推滑块，使之运动．可以通过遮光片经过两光电门的时间是否相等判断滑块是否正好做匀速运动；
    （2）按设计的方法安装好实验器材．将滑块从远离光电门甲的上端由静止释放，滑块通过光电门甲、乙时，遮光片挡光的时间分别t1和t2，则滑块通过甲、乙两光电门时的瞬时速度分别为$\frac{d}{{t}_{1}^{\;}}$和$\frac{d}{{t}_{2}^{\;}}$；
    （3）用天平测出滑块（含遮光片）的质量M及重物的质量m，用米尺测出两光电门间的距离x，比较mgx和$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{d}{{t}_{2}^{\;}}）_{\;}^{2}-\frac{1}{2}（M+m）（\frac{d}{{t}_{1}^{\;}}）_{\;}^{2}$的大小，在误差允许的范围内，若两者相等，可得出合力对物体所做的功等于物体动能的变化量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    11．空气中的颗粒物对人体健康有重要影响．有人利用除尘器对空气除尘，除尘器主要由过滤器、离子发生器（使颗粒物带电）、集尘器组成．如图所示为集尘器的截面 图，间距为d的上、下两板与直流电源相连，CD为匀强磁场的左边界，磁场的方向垂直纸面向里．质量均为m、带相等电荷量分布均匀的颗粒物，以水平速度v0进入集尘器，调节电源电压至U，颗粒物在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动，再进入电场、磁场共存区域后颗粒物偏转碰到下板后其电量消失，同时被收集，设重力加速度为g，不计颗粒物之间的相互作用．
    （1）判断颗粒物所带电荷的种类，并求其电荷量q；
    （2）从C点靠近上板下表面的颗粒物进人电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点．求磁感应强度B1的大小；
     （3）若收集点埘向左移动至N点（图中未标出），且满足∠DCN=30°，调整磁感应强度的大小至B，可以使从C点靠近上板下表面的颗粒物，汇集于N点，再改变磁场区域形状大小，可以使所有颗粒物都能汇集于N点便于收集，假设C点是该区域匀强磁场边界上的点，求此区域磁感应强度B2的大小和匀强磁场区域的最小面积S．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    8．某学习小组探究”合力做功和物体速度变化的关系“的实验如图1所示，图1中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…，n条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致（与第1次实验时弹簧伸长的长度相同）．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出：

    （1）除了图1中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和交流电源（填“交流”或“直流”）．
    （2）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，如图2所示，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的GK　部分进行测量．打点间隔为0.02s，则小车的最大速度v=0.66　m/s　（保留两位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    15．如图所示，一个带正电、电荷量为q、质量为m的小球，以大小为v0的竖直向上的初速度，从平行板电容器的两板正中央O点进入场强为E的匀强电场中，恰好垂直打在M板的N点，已知OM=MN，则小球到达N点的速率和两板间的电势差为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    5．如图所示，质量是M=4kg的木板静止在光滑水平面上，木板长为L0=8m，一个质量为m=1kg的小滑块以初速度V0=10m/s从左端滑上木板，由于滑块与木板间摩擦作用，木板也开始向右滑动，滑块滑到木板右端时二者恰好相对静止，求：
    ①二者相对静止时共同速度为多少？
    ②滑块与木板间的动摩擦因数多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为L=4.0m的木板．从t=0时刻开始，质量为m=1.0kg的物块以初速度v0=6m/s从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力F=7.0N．已知开始运动后第1s内两物体的图线如图乙所示，物块可视为质点．g=10m/s2．求：
    （1）物块与木板间的动摩擦因数；
    （2）木板的质量M；
    （3）t=2s时，物体离木板左端的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    9．一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系．实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触．将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．重力加速度为g

    （1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$；
    （2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
    弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50
    小球飞行水平距离s/×102cm2.013.004.014.986.016.99
    结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为$\frac{1{0}^{4}mg{x}^{2}}{h}$；
    （3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：
    （I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
    （II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
    （III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y．若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为$\frac{L}{200}$$\sqrt{\frac{h}{y}}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    10．以某一初速度水平抛出一物体，若以抛出点为坐标原点O，初速度方向为x轴的正方向，物体所受重力方向为y轴的正方向，建立如图所示坐标系．它的运动轨迹满足方程y=0.05x2，经过一段时间物体的速度大小变为初速度的$\sqrt{2}$倍，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
    （1）物体水平抛出的初速度v0；
    （2）该过程平均速度大小$\overline{v}$．

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