题目内容

17．如图所示a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面．它们的电势分别为φa=0.6V、φb=0.4V和φc=0.15V．一质子（H）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断：
①质子从a等势面运动到c等势面电势能增加0.45eV
②质子从a等势面运动到c等势面动能增加0.45eV
③质子经过等势面c时的速率为2.25v
④质子经过等势面c时的速率为1.5v
上述判断正确的是（　　）
A．①④B．②③C．①③D．②④

分析 质子带一个元电荷的电荷量e，则在运动过程中电场力做功W=eU，由做功的值分析能量与速度的变化．

解答 解：由于φa=0.6V、φb=0.4V和φc=0.15V，则：Uab=φa-φb=0.6-0.4=0.2V
Uac=φa-φc=0.6-0.15=0.45V
所以：Wab=q•Uab=0.2eV
Wac=qUac=0.45eV
①质子从a等势面运动到c等势面电场力做功为0.45eV，则电势能减小0.45eV．故①错误；
②质子从a等势面运动到c等势面电场力做功为0.45eV，则动能增加0.45eV．故②正确；
③④、子从a等势面运动到b等势面电场力做功为0.2eV，则动能增加0.2 eV，即质子的动能是0.2eV，质子经过等势面c时的动能是0.45eV，
所以：Ec=2.25Eb
由：E=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
联立可知：vc=1.5vb．故③错误④正确
故ABC错误，D正确．
故选：D

点评 考查电场力做功与能量的转化关系，明确电场力做正功电势能减小，合外力做正功粒子的动能增大即可正确解答．

练习册系列答案
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7．一辆汽车在水平面上以12m/s的速度做匀速直线运动，某时刻开始刹车，加速度大小为3m/s2．求：
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8．小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，若司机刹车使车匀减速恰好停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车刹车时的加速度大小为2m/s2，停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2．
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5．如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，静止释放一个带负电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一竖直线上，且∠BOC=120°，A距离C的竖直高度为h．若小球通过C点的速度为v，试求：
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（2）小球通过B点速度vB的大小．
12．一辆汽车正在以72km/h的速度匀速行驶，因紧急情况突然刹车并最终停止运动．已知汽车刹车过程中加速度的大小为8m/s2，从刹车开始计时，试求：
（1）3秒末的车速大小；
（2）第3秒内车的位移大小．
2．（1）某同学对一个表头G进行改装，已知其满偏电流Ig=100μA，内阻标称值Rg=900Ω，先利用定值电阻R1将表头改装成一个1mA的电流表，然后利用定值电阻R2再将此电流表改装成一个3V的电压表V1（如图1所示）；则根据条件，定值电阻R1=100Ω，R2=2910Ω．
（2）改装完毕后，他用量程为3V，内阻为2500Ω的标准电压表V2对此电压表从0开始全范围的刻度进行校准．滑动变阻器R有两种规格：
A：滑动变阻器（0～20Ω）
B：滑动变阻器（0～2KΩ）
为了实验中电压调节方便，R应选用A（填A或B）
（3）完成图2中的校准电路图（要求：滑动变阻器的触头画在开始实验时的位置上）
（4）由于表头G上的标称值Rg小于真实值，造成改装后电压表的读数会比标准电压表的读数偏小．（填“偏大”或“偏小”）
9．关于位移和路程，下列说法正确的是（　　）
①出租汽车按路程收费
②出租汽车按位移的大小收费
③在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值（即大小）
④在直线运动中，位移就是路程．
A．①③B．②③C．①④D．②④
4．如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ=37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R=0.3Ω、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环．已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．则（　　）
A．小环所受摩擦力的大小为0.3N
B．Q杆沿斜面向下匀速运动的速度大小为5.0m/s
C．作用在Q杆上的拉力F的大小为0.4N
D．Q杆所受拉力的瞬间功率为3W
5．如图所示，一个质量m=30g，带电量为q=-1.7×10-8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平，当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°角，求：
（1）作出小球受力示意图；
（2）判断匀强电场场强方向；
（3）电场强度E的大小．

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