题目内容

10．如图所示，ABC为竖直平面内光滑绝缘固定框架，B、C两点在同一水平面内．套在AB杆上的质量为m带正电的小圆环由A点静止释放，滑到B点时速度为υ0．若空间加一与ABC平面平行的匀强电场，圆环仍由A点静止释放，滑到B点时速度为$\sqrt{2}$υ0，将小圆环套在AC杆上，从A点静止释放，滑到C点时速度为$\sqrt{3}$υ0，则下列说法正确的是（　　）
A．电场方向与BC垂直
B．B点电势是C点电势的2倍
C．A、C两点间电势差是A、B两点间电势差的2倍
D．圆环由A滑到C是圆环由A滑到B过程中电场力做功的2倍

分析 由动能定理确定出由A到B电场力做的功和由A到C电场力做的功，确定出AC与AB间的电势差，从而确定出BC的电势的大小关系；
由W=qU可判断圆环由A滑到C是圆环由A滑到B过程中电场力做功2倍．

解答 解：无电场时由A到B：mgh=$\frac{1}{2}$mv02…①
有电场时由A到B：mgh+WE=$\frac{1}{2}$m（$\sqrt{2}$v0）2…②
有电场时由A到C：mgh+WE′=$\frac{1}{2}$m（$\sqrt{3}$v0）2…③
 由①②③可得：WE=$\frac{1}{2}$mv02
W′E=mv02
又  WE=UABq  
W′E=UACq  
则：UAB=$\frac{1}{2}$UAC．
 A、由上分析可知，B，C不是等电势点，则电场线不与BC垂直，则A错误；
BC、因UAB=$\frac{1}{2}$UAC，但不能确定B点电势是C点电势2倍，A、C两点间电势差是A、B两点间电势差的2倍，则B错误，C正确；
D、因UAB=$\frac{1}{2}$UAC，由W=qU可知，圆环由A滑到C是圆环由A滑到B过程中电场力做功的2倍，则D正确．
故选：CD．

点评 通过对做功的分析，要抓住小球在运动的过程中，重力做功，电场力就做正功，由动能定理确定功的值．

练习册系列答案
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6．利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘．如图是静电除尘装置示意图，烟气从管口 M 进入，从管口 N 排出，当 A、B 两端接上高压后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的．根据上述原理，下面做法正确的是（　　）
A．A 端、B 端都接高压正极B．A 端接高压负极、B 端接高压正极
C．A 端、B 端都接高压负极D．A 端接高压正极、B 端接高压负极
7．在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及电键K按如图所示连接，当电键K闭合瞬间，电流表指针左偏，说明B线圈产生了感应电流，若当电键K断开瞬间，电流表指针会（填“会”或“不会”）偏转；当电键K闭合后，要使电流表的指针左偏，可采取的操作为滑动变阻器的滑片P向右滑动．
4．嫦娥二号卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，以下说法中正确的是（　　）
A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短
D．卫星在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度
5．某实验小组利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统探究“外力做功与小车动能变化的关系”．实验时将小车拉到水平轨道的O位置由静止释放，在小车从O位置运动到 A位置过程中，经计算机处理得到了弹簧弹力与小车位移的关系图线如图（b） 所示，还得到了小车在 A位置的速度大小vA；另外用电子秤测得小车（含位移传感器发射器）的总质量为m．回答下列问题：

（1）由图（b）可知，图（a）中A位置到力传感器的距离大于（“小于”、“等于”或“大于”）弹簧原长．
（2）小车从O位置运动到A位置过程中弹簧对小车所做的功W=$\frac{{F}_{0}+{F}_{A}}{2}$•xA，小车的动能改变量△Ek=$\frac{1}{2}$m${{v}_{A}}^{2}$．（ 用m、vA、FA、F0、xA中各相关物理量表示）
（3）若将弹簧从小车上卸下，给小车一初速度v0，让小车从轨道右端向左端滑动，利用位移传感器和计算机得到小车的速度随时间变化的图线如图（c）所示，则小车所受轨道摩擦力的大小f=m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$．（ 用m、v0、tm中各相关物理量表示）
（4）综合步骤（2）、（3），该实验所要探究的“外力做功与小车动能变化的关系”表达式是（F0+FA-2m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{m}}$）xA=mvA2．（用m、vA、FA、F0、xA、v0、tm中各相关物理量表示）
15．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连：弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图1所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放：小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：

（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的ABC（填正确答案标号）．
A．小球的质量m                 B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h       D．弹簧的压缩量△x
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$．
（3）图2中的直线是实验测量得到的s-△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s-△x图线的斜率会减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）：如果m不变，h增加，s-△x图线的斜率会增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图2中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的2    次方成正比．
2．如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做匀速直线运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）表中记录了实验测得的几组数据，vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；
次数F（N）vB2-vA2（m2/s2）a（m/s2）
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.342.44
42.003.483.63
52.624.654.84
63.005.495.72
（3）由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是没有完全平衡摩擦力．
19．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处（写出两处即可）：

①打点计时器使用直流电源
②没有平衡摩擦力
（2）改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，图2是他实验中得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点的时间间隔是0.10s，标出的数据单位为cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是0.231m/s，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为0.6m/s2．
（3）“验证机械能守恒定律”的实验装置如图3所示，实验结果发现重物减少的重力势能略大于增加的动能，其主要原因是D．
A．重物的质最过大    B．重物的体积过小
C．电源的电压偏低    D．重物及纸带在下落时受到阻力．
20．下列说法中正确的是（　　）
A．从关系式E=I（R+r）可知，电源电动势由通过它的电流I和电路的总电阻（R+r）共同决定
B．从关系式R=$\frac{U}{I}$可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．从关系式I=$\frac{E}{R+r}$可知，电路中的电流跟电源电动势成正比，跟电路的总电阻成反比
D．从关系式R=$\frac{U}{I}$可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值

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