如图所示.一半径为R的均匀带正电圆环水平放置.环心为O点.在O正上方h高位置的A点与A′关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放.并穿过带电环．则小球从A点到A′过程中加速度(a).重力势能(EpG).机械能(E).电势能(Ep电)随位置变化的图象一定不正确的是(取O点为坐标原点且重力势能为零.向下为正方向.无限远电势为零)( )A．B．C．D．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．

如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，在O正上方h高位置的A点与A′关于O对称．质量为m的带正电的小球从A点静止释放，并穿过带电环．则小球从A点到A′过程中加速度（a）、重力势能（E_pG）、机械能（E）、电势能（E_p电）随位置变化的图象一定不正确的是（取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零）（　　）

A．

B．

C．

D．

分析分析小球受到的电场力可能的情况，确定合力情况，分析加速度情况．由E_P=mgh分析重力势能．根据电场力做功情况，分析小球机械能的变化和电势能的变化情况．

解答解：A、圆环中心的场强为零，无穷远处场强也为零，则小球从A到圆环中心的过程中，场强可能先增大后减小，则小球所受的电场力先增大后减小方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，重力不变，则加速度可能先减小后增大；小球穿过圆环后，小球所受的电场力竖直向下，加速度方向向下，为正值，根据对称性可知，电场力先增大后减小，则加速度先增大后减小．故A是可能的．故A正确．
B、小球从A到圆环中心的过程中，电场力做负功，机械能减小，小球穿过圆环后，电场力做正功，机械能增大，故B是可能的．故B正确．
C、小球从A到圆环中心的过程中，重力势能E_pG=mgh，小球穿过圆环后，E_pG=-mgh，根据数学知识可知，C是可能的．故C正确．
D、由于圆环所产生的是非匀强电场，小球下落的过程中，电场力做功与下落的高度之间是非线性关系，电势能变化与下落高度之间也是非线性关系，所以D是一定不正确．故D错误．
本题选一定不正确的，故选：D．

点评本题难点是运用极限法分析圆环所产生的场强随距离变化的关系．机械能要根据除重力以外的力做功情况，即电场力情况进行分析．

练习册系列答案

相关题目

5．下面关于物理学家做出的贡献，说法正确的是（　　）

	A．	奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
	B．	安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
	C．	洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
	D．	法拉第指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比

6．关于作用力和反作用力，以下说法正确的是（　　）

	A．	作用力与它的反作用力总是一对平衡力
	B．	地球对物体的作用力比物体对地球的作用力大
	C．	作用力与反作用力一定大小相等、方向相反
	D．	凡是大小相等，方向相反的两个力一定是一对作用力和反作用力

3．

如图是“探究求合力的方法”实验示意图．将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F₁、F₂的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F沿AO方向拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示．F′是表示平行四边形的对角线．
（1）以下实验操作过程中正确的是D；（单选）
A．甲实验时，两个拉力的大小应相等
B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直
C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等
D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点
（2）图丙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F．
（3）本实验采用的科学方法是B．
A．理想实验法　　　　　　B．等效替代法　　　　　　　C．控制变量法．

10．在《验证机械能守恒定律》的实验中，实验步骤的编排如下，其中有的是不必要的，有的是错误的，请选出必要的步骤，并按正确的实验操作顺序把它们前面的字母序号填在题后横线上．
A．用天平称出重锤的质量．B．把纸带固定到重锤上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度．
C．断开电源，调换纸带，重做两次．D．断开电源，拆掉导线，整理仪器．E．用秒表测出重锤下落的时间．
F．用直尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论．G．把打点计时器接到低压交流电源上．
H．接通电源，释放纸带．I．把打点计时器接到低压直流电源上．J．把打点计时器固定到桌边的铁架台上．
正确的实验顺序是：JGBHCFD．（中间不加任何符号）

20．

如图，△OAC的三个顶点的坐标分别为O（0，0）、A（0，L）、C（$\sqrt{3}$L，0），在△OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．在t=0时刻，同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m，电荷量均为q的带正电粒子射入磁场，已知在t=t₀时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴．不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用．
（1）求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子，先后从OC边上的同一点P（P点图中未标出）射出磁场，求这两个粒子在磁场中运动的时间t₁与t₂之间应满足的关系；
（3）从OC边上的同一点P射出磁场的这两个粒子经过P点的时间间隔与P点位置有关，若该时间间隔最大值为$\frac{4{t}_{0}}{3}$，求粒子进入磁场时的速度大小．

7．图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测量两光电门之间的距离s；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t_A和△t_B，求出加速度a；
④多次重复步骤③，求a的平均值$\overline{a}$；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ．
回答下列问题：
（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为0.960cm．
（2）物块的加速度a可用d、s、△t_A和△t_B表示为a=$\frac{（（\frac{d}{△{t}_{B}}）^{2}-（\frac{d}{△{t}_{A}}）^{2}）}{2s}$．
（3）动摩擦因数μ可用M、m、$\overline{a}$和重力加速度g表示为μ=$\frac{mg-（M+m）\overline{a}}{Mg}$．
（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）．

4．某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n₁、n₂．降压变压器原副线匝数分别为n₃、n₄（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（　　）

	A．	$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＜$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
	B．	$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＞$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
	C．	升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
	D．	升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

4．

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd．现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中，下列说法中正确的是（　　）

	A．	磁通量变化相同		B．	导体框中产生的感应电流方向相同
	C．	导体框中产生的感应电流大小相等		D．	导体框ad边受安培力大小相等

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