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15．如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點，在O正上方h高位置的A點與A′關于O對稱．質量為m的帶正電的小球從A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)．則小球從A點到A′過程中加速度（a）、重力勢能（EpG）、機械能（E）、電勢能（Ep電）隨位置變化的圖象一定不正確的是（取O點為坐標原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零）（　�。�
A．B．C．D．

分析 分析小球受到的電場力可能的情況，確定合力情況，分析加速度情況．由EP=mgh分析重力勢能．根據電場力做功情況，分析小球機械能的變化和電勢能的變化情況．

解答 解：A、圓環(huán)中心的場強為零，無窮遠處場強也為零，則小球從A到圓環(huán)中心的過程中，場強可能先增大后減小，則小球所受的電場力先增大后減小方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，重力不變，則加速度可能先減小后增大；小球穿過圓環(huán)后，小球所受的電場力豎直向下，加速度方向向下，為正值，根據對稱性可知，電場力先增大后減小，則加速度先增大后減�。蔄是可能的．故A正確．
B、小球從A到圓環(huán)中心的過程中，電場力做負功，機械能減小，小球穿過圓環(huán)后，電場力做正功，機械能增大，故B是可能的．故B正確．
C、小球從A到圓環(huán)中心的過程中，重力勢能EpG=mgh，小球穿過圓環(huán)后，EpG=-mgh，根據數學知識可知，C是可能的．故C正確．
D、由于圓環(huán)所產生的是非勻強電場，小球下落的過程中，電場力做功與下落的高度之間是非線性關系，電勢能變化與下落高度之間也是非線性關系，所以D是一定不正確．故D錯誤．
本題選一定不正確的，故選：D．

點評 本題難點是運用極限法分析圓環(huán)所產生的場強隨距離變化的關系．機械能要根據除重力以外的力做功情況，即電場力情況進行分析．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．下面關于物理學家做出的貢獻，說法正確的是（　　）
A．奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，揭示了電現象和磁現象之間的聯系
B．安培發(fā)現了磁場對運動電荷的作用規(guī)律
C．洛倫茲發(fā)現了磁場對電流的作用規(guī)律
D．法拉第指出閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．關于作用力和反作用力，以下說法正確的是（　�。�
A．作用力與它的反作用力總是一對平衡力
B．地球對物體的作用力比物體對地球的作用力大
C．作用力與反作用力一定大小相等、方向相反
D．凡是大小相等，方向相反的兩個力一定是一對作用力和反作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖是“探究求合力的方法”實驗示意圖．將橡皮條的一端固定于A點，圖甲表示在兩個拉力F1、F2的共同作用下，將橡皮條的結點拉長到O點；圖乙表示準備用一個拉力F沿AO方向拉橡皮條，圖丙是在白紙上根據實驗結果畫出的力的合成圖示．F′是表示平行四邊形的對角線．
（1）以下實驗操作過程中正確的是D；（單選）
A．甲實驗時，兩個拉力的大小應相等
B．甲實驗時，兩個拉力的方向應互相垂直
C．乙實驗時，只須使橡皮條的伸長量與甲實驗相等
D．乙實驗時，仍須將橡皮條的結點拉到O點
（2）圖丙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是F．
（3）本實驗采用的科學方法是B．
A．理想實驗法　　　　　　B．等效替代法　　　　　　　C．控制變量法．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，實驗步驟的編排如下，其中有的是不必要的，有的是錯誤的，請選出必要的步驟，并按正確的實驗操作順序把它們前面的字母序號填在題后橫線上．
A．用天平稱出重錘的質量．B．把紙帶固定到重錘上，并把紙帶穿過打點計時器，提升到一定高度．
C．斷開電源，調換紙帶，重做兩次．D．斷開電源，拆掉導線，整理儀器．E．用秒表測出重錘下落的時間．
F．用直尺測出計數點與起點的距離，記錄數據，并計算出結果，得出結論．G．把打點計時器接到低壓交流電源上．
H．接通電源，釋放紙帶．I．把打點計時器接到低壓直流電源上．J．把打點計時器固定到桌邊的鐵架臺上．
正確的實驗順序是：JGBHCFD．（中間不加任何符號）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖，△OAC的三個頂點的坐標分別為O（0，0）、A（0，L）、C（$\sqrt{3}$L，0），在△OAC區(qū)域內有垂直于xOy平面向里的勻強磁場．在t=0時刻，同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質量均為m，電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸．不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用．
（1）求磁場的磁感應強度B的大小；
（2）若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點P（P點圖中未標出）射出磁場，求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應滿足的關系；
（3）從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經過P點的時間間隔與P點位置有關，若該時間間隔最大值為$\frac{4{t}_{0}}{3}$，求粒子進入磁場時的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．圖（a） 為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數的實驗裝置示意圖．實驗步驟如下：

①用天平測量物塊和遮光片的總質量M、重物的質量m； 用游標卡尺測量遮光片的寬度d； 用米尺測量兩光電門之間的距離s；
②調整輕滑輪，使細線水平；
③讓物塊從光電門A的左側由靜止釋放，用數字毫秒計分別測出遮光片經過光電門A和光電門B所用的時間△tA和△tB，求出加速度a；
④多次重復步驟③，求a的平均值$\overline{a}$；
⑤根據上述實驗數據求出動摩擦因數μ．
回答下列問題：
（1）測量d時，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm） 的示數如圖（b） 所示，其讀數為0.960cm．
（2）物塊的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示為a=$\frac{（（\fraco4a220k{△{t}_{B}}）^{2}-（\frac4mw4cag{△{t}_{A}}）^{2}）}{2s}$．
（3）動摩擦因數μ可用M、m、$\overline{a}$和重力加速度g表示為μ=$\frac{mg-（M+m）\overline{a}}{Mg}$．
（4）如果細線沒有調整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數分別為n1、n2．降壓變壓器原副線匝數分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（　�。�
A．$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＜$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
B．$\frac{{n}_{2}}{{n}_{1}}$＞$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$
C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓
D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導體框abcd．現將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩過程中，下列說法中正確的是（　�。�
A．磁通量變化相同B．導體框中產生的感應電流方向相同
C．導體框中產生的感應電流大小相等D．導體框ad邊受安培力大小相等

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