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    15．如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，AB直线跟该环的水平直径重合，且管的内径远小于环的半径．AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m，带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，小球受到的电场力大小跟重力大小相等，重力加速度为g，则以下说法中正确的是
    （　　）
    A．小球释放后，不能到达最高点C
    B．小球释放后，第一次达到最高点C时恰好对管壁无压力
    C．小球释放后，第二次经过最高点C时的速度vC=$\sqrt{6gR}$
    D．小球从释放后到第一次回到A点的过程中，在轨道的最低点D速度最大

    分析 小球释放后，在重力和电场力的共同作用下，沿管道运动，根据动能定理，分别计算出其经过各已知点的速度，在根据向心力公式计算出其对轨道的压力．小球每循环一周，加速一次．

    解答 解：A、小球从A第一次运动到C的过程，由动能定理得：-mgR+qE•2R=$\frac{1}{2}$mv2-0，由题意可知：qE=mg，解得：v=$\sqrt{2gR}$＞0，小球可以到达C点，故A错误；
    B、小球第一次在C点，由牛顿第二定律得：mg+FNC=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，由题意可知：qE=mg，解得：FNC=mg，由牛顿第三定律可知，小球第一次达到最高点C时对管壁压力为mg，故B错误．
    C、小球释放后，从A到第二次到达C点过程，由动能定理得：-mgR+qE•4R=$\frac{1}{2}$mvC2-0，解得：vC=$\sqrt{6gR}$，故C正确；
    D、小球运动过程中，当电场与重力的合力方向沿径向向外时，速度最大，由于电场力与重力大小相等，可知当小球运动到BD段圆弧中点时速度最大，在轨道的最低点D时的速度不是最大，故D错误．
    故选：C．

    点评 本题中关键要理清物体的运动规律，物体每循环一周，动能增加一次；同时要注意物体对轨道的压力等与轨道对物体的支持力．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．在“验证机械能守恒定律”的实验中：

    （1）供实验选择的重物有以下四个，应选择：D
    A．质量为10g的砝码    B．质量为200g的木球
    C．质量为50g的塑料球   D、质量为200g的铁球
    （2）打点计时器所接交流电的频率为50Hz，甲、乙两条实验纸带如图所示，应选甲纸带好．
    （3）若通过测量纸带上某两点间距离来计算某时刻的瞬时速度，进而验证机械能守恒定律．现已测得2、4两点间距离为s1，0、3两点间距离为s2，打点周期为T，为了验证0、3两点间机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为${s}_{1}^{2}$=8T2gs2．
    （4）质量m=1kg的物体自由下落，得到如图丙所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep=2.28J，此过程中物体动能的增加量Ek=2.26J．（g=9.8m/s2，保留三位有效数字，每空2分）
    （5）该实验无论如何正确操作多会是物体重力势能的减少量略大于此过程中物体动能的增加量，产生误差的原因是受到阻力作用？
    （6）根据数据得出什么结论在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，为a、b两点电荷所形成电场的电场线分布图．C、D两点之间的虚线为a、b连线的垂线，以下几种说法中正确的是（　　）
    A．a、b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量
    B．a、b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量
    C．C、D两点处的电场强度相同
    D．一试探电荷沿虚线运动，电场力始终不做功

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，在xOy平面内，紧挨着的三个“柳叶”形有界区域①②③内（含边界上）有磁感应强度为B的匀强磁场，它们的边界都是半径为a的四分之一圆，每个四分之一圆的端点处的切线要么与x轴平行、要么与y轴平行．①区域的下端恰在O点，①②区域在A点平顺连接、②③区域在C点平顺连接．大量质量均为m、电荷量为q的带正电的粒子依次从坐标原点O以相同的速率、各种不同的方式射入第一象限内（含沿x轴、y轴方向），它们只要在磁场中运动，轨道半径就都为a．在y≤-a的区域，存在场强为E的沿x轴负方向的匀强电场．整个装置在真空中，不计粒子重力、不计粒子之间的相互作用．
    （1）粒子从O点出射时的速率v0；
    （2）这群粒子中，从O点射出至运动到x轴上的最长时间；
    （3）这群粒子到达y轴上的区域范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    10．验证机械能守恒定律的实验原理是重力势能的减小量等于动能的增加量，处理实验数据时得到关于mgh和$\frac{1}{2}$mv2的关系是：mgh＞$\frac{1}{2}$mv2（填“＞”、“＜”、“=”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，可供选择的仪器如下：
    电流表A1（0～3A，约0.1Ω）；                  滑动变阻器R1（1000Ω）；
    电流表A2（0～100mA，约3Ω）；                滑动变阻器R2（10Ω）；
    定值电阻R0=20Ω；电源E（3V，约1Ω）；        电压表及开关、导线若干．

    （1）请按图甲将图乙实物图连接完整；
    （2）应选择的电流表是A2，滑动变阻器是R2；
    （3）测量过程中应保证电动机不转动（选填“转动”或“不转动”）；
    （4）该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出，请你由标出的点作出图线，并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R=20Ω．（结果保留两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．把一根长20cm的弹簧上端固定，下端系一木块，当木块静止时，弹簧长为23cm；把木块放在水平桌面上，用这个弹簧水平拉它，当弹簧长为21.2cm时，木块沿桌面匀速运动，求木块与桌面间的动摩擦因数．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．如图所示，位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的（　　）
    A．方向可能沿斜面向上B．方向可能沿斜面向下
    C．大小可能等于零D．大小可能等于F

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