题目内容

地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ，在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的v-t图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　）
A．在t=2.5s时，小球经过边界MN
B．小球受到的重力与电场力之比为3：5
C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等
D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小

A、小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s时．故A错误．
B、由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为a1=
v1
1
=v1、进入电场后的加速度大小为a2=
v1
1.5
=
2
3
v1，由牛顿第二定律得：
mg=ma1=mv1…①
F-mg=ma2
得电场力：F=mg+ma2=
5
3
mv1…②
由①②得重力mg与电场力F之比为3：5．故B正确．
C、整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等．故C正确．
D、整个过程中，小球具有两种形式的能：机械能与电势能，根据能量守恒定律得知，它们的总和不变．故D错误．
故选BC
练习册系列答案
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如图所示，A、B为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，A板接地，现有一电子在t=0时刻在A板小孔中由静止开始向B板运动，不计重力及阻力影响，使电子一定能从B板小孔射出，则B板电势φB与时间t的变化规律是(       )
如图甲所示，A、B是一对平行放置的金属板，中心各有一小孔P、Q，PQ连线垂直金属板，两板间距为d，从P点处连续不断地有质量为m、带电量为－q的带电粒子(重力不计)沿PQ方向放出，初速度可忽略，在A、B间某时刻t＝0开始加有如图乙所示交变电压，其电压大小为U，周期为T，带电粒子在AB间运动过程中，粒子相互作用力可忽略不计：

(1)如果只有在每个周期的0～时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出，则上述物理量之间应满足怎样的关系？
(2)如果各物理量满足第(1)问的关系，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期T的比值．
如图甲所示，质量为m2=1kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上，质量为m1、带电量q=+1×10-5C、大小可以忽略的滑块静止在绝缘板的右端，已知滑块与绝缘板之间的动摩擦因数为μ1=0.4，绝缘板与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块相对绝缘板滑动过程中其电量不变，取g=10m/s2．现在该系统所在空间加一方向水平向左、大小如图乙所示变化的匀强电场，2s末撤去匀强电场后，再经时间t滑块相对绝缘板静止．

求：（1）时间t；
（2）绝缘板的长度L至少为多长，滑块才不会掉下绝缘板．
如图所示装置中，AB是两个竖直放置的平行金属板，在两板中心处各开有一个小孔，板间距离为d，板长也为d，在两板间加上电压U后，形成水平向右的匀强电场．在B板下端（紧挨B板下端，但未接触）固定有一个点电荷Q，可以在极板外的空间形成电场．紧挨其下方有两个水平放置的金属极板CD，板间距离和板长也均为d，在两板间加上电压U后可以形成竖直向上的匀强电场．某时刻在O点沿中线OO'由静止释放一个质量为m，带电量为q的正粒子，经过一段时间后，粒子从CD两极板的正中央进入电场，最后由CD两极板之间穿出电场．不计极板厚度及粒子的重力，假设装置产生的三个电场互不影响，静电力常量为k．求：
（1）粒子经过AB两极板从B板飞出时的速度大小；
（2）在B板下端固定的点电荷Q的电性和电量；
（3）粒子从CD两极板之间飞出时的位置与释放点O之间的距离．
如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0，加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，已知电子电量为e，求：
（1）电子通过B点时的速度大小；
（2）水平放置平行金属板的长度．
示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形．它的工作原理等效成下列情况：（如图甲所示）真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．在两极板右侧且与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的范围很大的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交，电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A、B两板间加上如图乙所示的变化电压，则荧光屏上的亮点运动规律是（　　）
A．沿y轴方向做匀速运动
B．沿x轴方向做匀速运动
C．沿y轴方向做匀加速运动
D．沿x轴方向做匀加速运动
如图，质量为m、带电量为q的带电粒子从A点以竖直向上的速度v进入电场强度为E的水平匀强电场中．当粒子运动到B点时，速度方向变为水平，大小仍为v，已知粒子所受电场力和重力的大小相等，下列说法中正确的是（　　）
A．粒子在电场中做匀变速运动
B．A、B两点间的电势差为
mv2
2q
C．由A点到B点粒子所受合力为零
D．由A点到B点合力对粒子做功为零
如左图所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电量为的带正电的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始，空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场，（取水平向右的方向为正方向，取10m/s2。）求：
（1）23秒内小物块的位移大小；
（2）23秒内电场力对小物块所做的功

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