5．如圖所示，實線AB為一電子在電場中的運動軌跡，虛線為等勢線且相鄰兩等勢線間的電勢差相等、距離相等，電子運動到等勢線φ1上時，具有動能30J，它運動到等勢線φ3上時，具有動能10J．令φ0=0V，電子重力不計．則下列說法正確的是（　�。�
A．當該電子的電勢能為4J時，其動能大小為36J
B．電子在運動過程中加速度變小
C．電子在一點的電勢能為負值
D．電場方向水平向左

分析 根據(jù)動能的變化，判斷電勢能的變化，得出電勢的高低，根據(jù)電場線與等勢面垂直，且指向電勢低的等勢面，判斷電場的方向；該電場是勻強電場，電子所受的電場力不變，加速度不變；根據(jù)電勢能公式Ep=qφ，分析電子在A點的電勢能；根據(jù)動能定理和電場的特點，分析出電子在A處的動能，得到總能量，由能量守恒求解電勢能為4J時的動能．

解答 解：A、據(jù)題，電子從等勢線φ1運動到等勢線φ3時，動能減小20J，由動能定理可知電場力做功 W13=-20J．由于相鄰等勢面間電勢差相等，根據(jù)W=qU可知，電子從等勢線φ0運動到等勢線φ3時，電場力做功應為W03=-30J，動能減小30J，所以電子在A處的動能為 EkA=10J+30J=40J，總能量為E=EkA+EpA=40J，根據(jù)能量守恒可得當該電子的電勢能為4J時，其動能大小為36J，故A正確．
B、相鄰兩等勢線間的電勢差相等、距離相等，由公式E=$\frac{U}13gmiyk$可知該電場是勻強電場，電子所受的電場力不變，加速度不變，故B錯誤．
C、令φ0=0，由公式Ep=qφ可知電子在A點的電勢能為零．故C錯誤．
D、據(jù)題電子從A到B，動能減小，則電勢能增大，而電子帶負電，在電勢低處電勢能大，所以φ1＞φ3，則電場方向水平向右，故D錯誤．
故選：A．

點評 學習電場中的功能關(guān)系時可以類比在重力場的功能關(guān)系，如只有重力做功，動能和電勢能之和保持不變；那么只有電場力做功，電勢能和動能之和保持不變．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖：兩個帶同種電荷的小球A和B，A、B的質(zhì)量分別為m和2m，開始時將它們固定在絕緣的光滑水平面上保持靜止，A、B相距為d，A、B間的相互作用力遵守牛頓第三定律，現(xiàn)同時釋放A、B，經(jīng)過一段時間，B的速度大小為v，A、B間距離為2d．
求：（1）此時A的速度大小；
（2）此過程中B對A做的功；
（3）此過程中A對B做的功；
（4）此過程中A所運動的位移大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．神舟十號飛船是中國第五艘搭載太空人的飛船．升空后與天宮一號對接后的任務是打造太空實驗室．2013年6月11日1 7時38分02.666秒，由長征二號F改進型運載火箭（遙十）“神箭”成功發(fā)射．關(guān)于飛船，下列說法正確的是（　　）
A．已知萬有引力常量、飛船的圓軌道半徑和周期，可以算出地球的質(zhì)量
B．神舟十號在地面的發(fā)射速度應大于11.2 km/s（第二宇宙速度）
C．飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用
D．飛船的圓軌道半徑越大，其線速度越大，周期越大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．據(jù)新華社報道，由我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試．下列關(guān)于“人造太陽”的說法中正確的是（　�。�
A．“人造太陽”的核反應方程是${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
B．“人造太陽”的核反應方程是：${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n
C．根據(jù)公式△E=△mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應釋放的能量與裂變反應的不能比較大小
D．根據(jù)公式E=mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應釋放的能量與裂變反應釋放的能量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，電源的頻率為50Hz，依次打出的點為0，l，2，3，4，…n．則：

（1）如用第2點到第6點之間的紙帶來驗證，必須直接測量的物理量為①第2點到第6點之間的距離h26、②第1點到第3點之間的距離h13、③第5點到第7點之間的距離h57，必須計算出的物理量為④第2點的瞬時速度v2、⑤第6點的瞬時速度v6，驗證的表達式為⑥gh26=$\frac{1}{2}$v62-$\frac{1}{2}$v22．
（2）下列實驗步驟操作合理的順序排列是ADBCEF （填寫步驟前面的字母）．
A．將打點計時器豎直安裝在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶（或?qū)⒓垘Х瓊�面）重新做實驗
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1，h2，h3…，hn，計算出對應的瞬時速度vl，v2，v3，…vn
F．分別算出$\frac{1}{2}$mv${\;}_{n}^{2}$和mgh．，在實驗誤差范圍內(nèi)看是否相等．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖，在電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B（可被視為質(zhì)點），被固定在一根絕緣輕桿的兩端，輕桿可繞與電場方向垂直的固定轉(zhuǎn)動軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，小球A、B與軸O間的距離分別為l、2l，小球A，B帶電量均為+q．已知$\frac{Eq}{mg}$=$\frac{1}{2}$，重力加速度為g，靜電力常量為k．從圖示位置，用外力使輕桿繞O緩慢轉(zhuǎn)動180°，求：
（1）此過程中系統(tǒng)電勢能的變化量；
（2）從轉(zhuǎn)動180°后的新水平位置，將輕桿無初速度釋放，此后的轉(zhuǎn)動過程中小球A的最大動能；
（3）問題（2）中A動能最大的時刻，輕桿對小球B作用力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是（　�。�
A．每個點電荷的帶電量都增大到原來的4倍，電荷間距離變?yōu)樵瓉?倍
B．保持點電荷的帶電量不變，使兩個電荷間的距離增大到原來的2倍
C．使一個點電荷的電荷量加倍，另一個點電荷的電荷量保持不變，同時將兩個點電荷間的距離減小為原來的$\frac{1}{2}$
D．保持點電荷的電荷量不變，將兩個點電荷的距離減小到原來的$\frac{1}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．（1）用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，在m1拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未標出，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，g取10m/s2，交流電源的頻率為50Hz不考慮各處摩擦力的影響，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．

（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時m2的速度v=2.4m/s；
（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=0.58J，系統(tǒng)重力勢能的減少量△Ep=0.60J；
（3）若某同學作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖所示，則該同學測得的重力加速度g=9.7m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，MNCPQ為一放置在豎直平面內(nèi)的絕緣長軌道，其中MN部分水平且光滑，PQ部分水平但粗糙，NCP為一半徑為R的光滑半圓形軌道，整個軌道處于水平向右的勻強電場中，場強大小為E=$\frac{mg}{q}$，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電圓環(huán)套在軌道上，從離半圓形軌道最低點N點S=3R的位置靜止釋放，已知重力加速度為g，
（1）帶電圓環(huán)到達N點時速度為多少
（2）帶電圓環(huán)獲得的最大動能為多少
（3）若帶電圓環(huán)與PQ部分軌道間的動摩擦因數(shù)為μ且μmg＜qE，則帶電圓環(huán)運動全過程中克服摩擦力所做的功為多少．

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