题目内容

2．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示，t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～$\frac{T}{3}$时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出，微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是（　　）
A．末速度大小为$\sqrt{2}$v0B．末速度沿水平方向
C．重力势能减少了$\frac{1}{2}$mgdD．电场力做功为$\frac{1}{2}$mgd

分析 0～$\frac{T}{3}$时间内微粒匀速运动，重力和电场力相等，$\frac{T}{3}$～$\frac{2}{3}T$内，微粒做平抛运动，$\frac{2}{3}T$～T时间内，微粒竖直方向上做匀减速运动，水平方向上仍然做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

解答 解：A、0～$\frac{T}{3}$时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，$\frac{T}{3}$～$\frac{2}{3}T$内，微粒只受到重力，粒子做平抛运动，下降的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}g（\frac{T}{3}）^{2}$，$\frac{2}{3}T$～T时间内，微粒的加速度a=$\frac{2q{E}_{0}-mg}{m}=g$，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故A错误，B正确．
C、微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为$\frac{1}{2}d$，则重力势能的减小量为$\frac{1}{2}mgd$，故C正确．
D、在$\frac{T}{3}$～$\frac{2}{3}T$内和$\frac{2}{3}T$～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为$\frac{1}{4}d$，整个过程中克服电场力做功为$2{E}_{0}•q•\frac{1}{4}d=\frac{1}{2}q{E}_{0}d=\frac{1}{2}mgd$，故D错误．
故选：BC．

点评 解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．知道在$\frac{T}{3}$～$\frac{2}{3}T$内和$\frac{2}{3}T$～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等．

练习册系列答案
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B．当v0＞$\sqrt{2gl}$时，小球一定能通过最高点P
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20．如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下列说法正确的是（　　）
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10．如图所示电路中，电源电压U=3.0V，R1=R2=R3=R4=4Ω，r=1Ω，则电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.6A．
17．如图所示为一正方体，在顶点A放一带负电的电荷，则下列正确的说法是（　　）
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B．B、C、D 三点的电势相等，且过 B、C、D 三点的平面是一个等势面
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D．如果在 B、C、D 三点放三个合适的点电荷，则 A 点的电荷所受的电场力可能为零
7．下列是空间电场随时间变化的图象，如图所示，能产生周期性变化的电磁场的有（　　）
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14．一列简谐横波在海面上传播，某时刻波形如图所示．己知图中a点此刻向上运动，波速为2m/s，则关于此列波，下列说法中正确的是
（　　）
A．此波的振幅为2m，波长为4m
B．此波向x轴的负方向传播
C．此波的振动频率为2Hz
D．从图示位置开始，图中a点经2.5s通过的路程为10m
11．质量m=0.16kg，长l=0.5m，宽d=0.1m，电阻R=0.4Ω的矩形线圈，从h1=5m高处自由下落，进入一个匀强磁场，当当线圈的下边cd刚进入磁场时，线圈恰好做匀速直线运动，已知线圈cd边通过磁场所用的时间t=0.15s．（去g=10m/s2）．
（1）磁场的磁感应强度B；
（2）磁场区域的高度h2．
12．如图甲所示，R为电阻箱（0～99.9Ω），置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，（1）断开K2，闭合K1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R-$\frac{1}{I}$图线，（2）断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1=1.0A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2=0.8A，据以上数据可知（　　）
A．电源电动势为2.0 V
B．电源内阻为0.25Ω
C．Rx的阻值为1.5Ω
D．K1断开、K2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小

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