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16．圖中三實線a、b、c表示三個等勢面．一個帶電粒子射入電場后只在靜電力作用下沿虛線所示途徑由M點運動到N點，由圖可以看出，下列說法錯誤的是（　　）
A．三個等勢面的電勢關系是φa＞φb＞φc
B．三個等勢面的電勢關系是φa＜φb＜φc
C．帶電粒子在N點的動能較小，電勢能較大
D．帶電粒子在N點的動能較大，電勢能較小

分析 物體做曲線運動時，一定受到指向其軌跡內側的力，若物體只受電場力，則電場力一定指向曲線的內側，這是解決帶電粒子在電場中做曲線運動的突破點，然后根據電場力做功情況進一步判斷動能、電勢能的變化情況，或者根據電場線方向判斷電勢的高低．

解答 解：AB、帶電粒子做曲線運動，所受的電場力指向軌跡曲線的內側，即電場力大體上是斜向右下方，由于不知電荷帶電的正負，因此無法判斷電場線方向，故三個等勢面的電勢高低無法判斷，故A、B錯誤；
C、帶電粒子從M運動到N過程中，速度方向和電場力方向的夾角大于90°，電場力做負功，電勢增大，動能減小，故帶電粒子在M點的動能較大，電勢能較小，在N點的動能較小，電勢能較大．故C正確，D錯誤；
本題選錯誤的，故選：ABD

點評 對于帶電粒子在電場中的運動問題，這類問題的突破口是根據運動軌跡確定帶電粒子所受電場力方向．再進一步分析電場力做功情況，判斷動能和電勢能等的變化情況．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，熱氣球連同吊籃及吊籃中人的質量為M，吊籃中還放有體積不計、質量為m的物體，它們一起勻加速下降，加速度大小為a，為使氣球安全著陸，將物體向艙外拋出，拋出物體后發現氣球做勻減速運動，氣球減速運動的加速度大小為（　　）
A．$\frac{m}{M}$B．$\frac{m}{M}$（g-a）C．$\frac{m}{M}$（g-a）-aD．（$\frac{m}{M}$+1）（g-a）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某組同學設計了“探究加速度α與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于細砂和小桶的總重量，小車運動的加速度α可用紙帶上打出的點求得．
（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．根據紙帶可求出小車的加速度大小為3.13m/s2．（結果保留三位有效數字）
（2）在“探究加速度α與質量m的關系”時，保持細砂和小桶質量不變，改變小車質量m，分別記錄小車加速度α與其質量m的數據．在分析處理數據時，該組同學產生分歧：甲同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度α與其質量m的圖象．乙同學認為應該根據實驗中測得的數據作出小車加速度α與其質量倒數$\frac{1}{m}$的圖象．你認為同學乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理．
（3）在“探究加速度α與合力F的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中細砂的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度α與合力F的圖線如圖（c），該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．
答：實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．某空間部分電場線分布如圖所示，以直電場線上O點為圓心作一圓，與直電場線交于MN兩點，Q是圓周上一點且OQ連線垂直MN，則以下說法正確的是（　　）
A．圖中圓位于某一等勢面內，M與N點電勢相等
B．將一電子由M點移到Q點，電子的電勢能增加
C．圖中OQ連線位于某一等勢面內
D．M、O點間電勢差大于O、N間電勢差

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．一質量為1kg的物體受到三個不在一條直線上的共點力作用而處于靜止狀態，其大小分別為F1=10N，F2=20N，F3=25N．若三個力方向保持不變，F1，F3大小也保持不變，而其中F2突然減小到16N時物體開始加速運動，則加速度的大小和方向是（　　）
A．16 m/s2，與F2方向相同B．16 m/s2，與F2方向相反
C．4 m/s2，與F2方向相反D．4 m/s2，與F2方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．某同學驗證物體質量一定時加速度與合力的關系，實驗裝置如圖1所示．主要思路是，通過改變懸掛小鉤碼的質量，改變小車所受拉力，并測得小車的加速度．將每組數據在坐標紙上描點、畫線，觀察圖線特點．
（1）實驗中為使小鉤碼的重力近似等于小車所受拉力，則鉤碼的質量m和小車質量M應該滿足的關系為：m＜＜M．

（2）如圖2所示為本實驗中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T，測量其中x1、x2、x、x4、x5、x6．為了盡量減小誤差，則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=$\frac{（{x}_{4}^{\;}+{x}_{5}^{\;}+{x}_{6}^{\;}）-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}+{x}_{3}^{\;}）}{9{T}_{\;}^{2}}$．
（3）經過6次實驗，獲得了6組對應的小車所受合力F、小車加速度a的數據，在坐標紙上描點、畫線，得到如圖3所示的a-F圖線．發現圖線不過原點，經排查發現：并非人為的偶然誤差所致，那么，你認為出現這種結果的原因可能是：小車前進過程中受到滑動摩擦力．學習牛頓第二定律后，你認為，圖中圖線的斜率表示$\frac{1}{M}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

8．（1）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系，除了圖中所示器材外，還應選用的器材是ADFG（填代號）．
A．220V交流電源               B．6V交流電源、導線            C．四節干電池、導線
D．天平（帶砝碼）             E．秒表            F．紙帶、刻度尺        G．帶細線的小盤和重物

（2）為了消除小車與導軌之間摩擦力的影響應采取做法是D；
A．將帶滑輪的導軌一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B．將帶滑輪的導軌一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
C．將不帶滑輪的導軌一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
D．將不帶滑輪的導軌一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
（3）實驗得到如圖乙所示的一條紙帶（實驗中打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz），從O點開始每5個計時點取一個計數點，依照打點的先后順序依次編為0、1、2、3、4．表1記錄的是該小組測出的計數點對應的刻度數值，其中計數點2未測定，請你根據圖乙將這個測量值填入表1中；

計數點  01234
刻度數值/cm03.2412.9419.42
（4）根據表1計算物體的加速度大小a=1.09m/s2（小數點后保留兩位）．
（5）另有一實驗小組用如圖丙所示的實驗方案探究加速度與力、質量的關系，該方案通過位移的測量來代替加速度的測量，即$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$．這種替代能夠成立的條件是BC．

A．兩小車質量必須相等
B．兩小車的運動時間必須相等
C．兩小車都必須從靜止開始做勻加速直線運動
D．兩小車所受的拉力大小必須相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．如圖所示，是一正點電荷電場的電場線，電場中A、B兩點間的電勢差UAB=200V．電量為+6×10-8C的電荷從A 移到B，電場力對其做的功為1.2×10-5 J，其電勢能減小 （填增大、減小或不變）了1.2×10-5J．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．某同學在“研究勻變速直線運動”的實驗中，設計的實驗裝置如圖1所示，其實驗步驟如下：
①把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面．
②把電磁打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，接入6V（選填“220V”或“6V”）的交流（選填“直流”或“交流”）電．
③把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車后面．把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，釋放手后，小車能在長木板上平穩的加速滑行一段距離．
④先接通電源，后放開小車．（選填“先放開小車，后接通電源”或“先接通電源，后放開小車”），讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打出一系列的點，立即關閉電源，取下紙帶．
⑤換紙帶重復步驟④，選擇一條最滿意的紙帶如圖2所示，取其中一段并取5個點為一個計數點測量間距，分別記為x1、x2、x3…x6．

（1）補充完成上述步驟．
（2）如果打點計時器所用交流電的周期為T0=0.02s，則相鄰兩個計數點間的時間間隔為T=0.1s．
（3）打點計時器打下A、B、C三個點時，小車的瞬時速度分別是vA=$\frac{2{x}_{1}+{x}_{2}-{x}_{3}}{2T}$、vB=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$、vC=$\frac{{x}_{2}+{x}_{3}}{2T}$． （用字母表示）
（4）由紙帶上的數據可知，小車的加速度為a=$\frac{{（x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}）-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$（用字母表示）．

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同步練習冊答案
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