题目内容

3．如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点．P点是EH的中点．一个带正电的粒子（不计重力）从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出，以下说法正确的是（　　）
A．粒子的运动轨迹经过P点
B．粒子的运动轨迹经过PH之间某点
C．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH
D．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从BC边射出

分析 由题意可知电场方向在竖直方向，粒子做的是类平抛运动，和平抛运动的规律类似，只不过平抛时受到重力，这个题受的是电场力．仿照平抛运动的分析方法，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，根据平抛运动的规律分析即可．

解答 解：AB、粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出，其轨迹是抛物线，根据推论知，过C点做速度的反向延长线一定与水平位移交于FH的中点，而延长线又经过P点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，故A、B错误；
C、由上知，粒子从C点射出时速度反向延长线与EH垂直．若增大初速度，粒子轨迹可能经过PH之间某点，根据速度的反向延长线交水平位移中点，可知粒子不可能垂直穿过EH．故C错误．
D、由平抛知识类比可知，当竖直位移一定时，水平速度变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一半，粒子恰好由E点射出BC．故D正确．
故选：D．

点评 本题运用类比的方法分析比较简单，也可以运用运动的分解法研究类平抛运动，根据运动学公式和推论，分析时间和竖直关系进行求解．

练习册系列答案
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13．如图所示，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是 （　　）
A．这列波的沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度是20m/s
C．在0.3s时间内，质点P向右移动了3 m
D．t=0.1s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度
E．t=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波峰位置
14．一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m；赛艇正前方离赛艇前端S1=0.8m处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方S2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记刚好被浮标挡住，求水的折射率n．
11．图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数n1与n2之比为5：1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交变电瓶，两个40Ω的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表V为理想电表，则（　　）
A．副线圈中电流的方向每秒改变20次B．流经原、副线圈的电流之比为5：1
C．电压表V的示数为40VD．原线圈的输入功率为20W
18．一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程到状态B，在此过程中，气体的（　　）
A．内能减小B．密度变大C．对外放热D．对外做功
8．（1）用图甲所示装置记录小车的运动情况，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动．打点计时器打出的纸带如图乙所示（附有刻度尺），纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s．
从刻度尺上读出DE两点间的距离为1.80cm，计算小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为0.9m/s，小车在布面上运动的加速度大小为5m/s2．（速度和加速度的计算结果保留一位有效数字）

（2）某同学另外设计了一个测量物体瞬时速度的实验，其装置如图丙，在小车上固定挡光片，将光电门传感器固定在轨道面，垫高轨道的一端，选择不同宽度的挡光片后，该同学分别将小车从垫高端同一位置由静止释放，获得了如表中几组实验数据，则以下表述正确的是D
 实验次数 第一次第二次  第三次第四次
 不同的挡光片ⅠⅡⅢⅣ
通过光电门的时间（s） 0.23044 0.17464 0.11661 0.05850 
速度（m/s） 0.347 0.344  0.3430.342
①四个挡光片中，挡光片Ⅰ的宽度最小
②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小
③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度．
A．①③B．②③C．①④D．②④
15．氢原子的能级如图所示，原子从能级n=4向n=2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是2.55eV．从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子照射该金属，所产生光电子最大初动能是10.2eV．
12．有人设计一种弹射装置，可以把货物从较低的位置弹射到较高的位置．其结构简图如图所示，AB为倾角θ=37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分组成粗糙．BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，当处于自然长度时另一端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的物块（可视为质点）在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不拴接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为x=12t-4t2（式中x单位是m，t单位是s），假设物块第一次经过B点后恰能到达P点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．
（1）求物块与斜面的摩擦因素μ；
（2）若$\overline{CD}$=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；
（3）求B、C两点间的距离xBC．
13．一物体悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将物体由静止开始竖直向上提起．运动过程中，物体的机械能E与位移x的关系如图所示，其中0～x1段图象为直线，x1～x2段图象为曲线．x2～x3段图象为水平直线，则（　　）
A．在0～x1过程中，物体所受拉力均匀增大
B．在0～x1过程中，物体的动能不断减小
C．物体在x2处的动能可能小于x1的处的动能
D．在x2～x3过程中，物体受到的拉力等于重力

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