5．如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板間有勻強電場，在兩極板間同一等高線上有兩質量相等的帶電小球a、b（可以看作質點）．將小球a、b分別從緊靠左極板和兩極板正中央的位置由靜止釋放，它們沿圖中虛線運動，都能打在右極板上的同一點．則從釋放小球到剛要打到右極板的運動中，下列說法正確的是（　�。�
A．它們的運動時間ta＞tb
B．它們的電荷量之比qa：qb=2：1
C．它們的電勢能減少量之比△Epa：△Epb=4：1
D．它們的動能增加量之比△Eka：△Ekb=4：1

分析 兩小球在電場中均受到重力和電場力作用，兩小球均沿圖所示的虛線做初速度為零的勻加速直線運動； 把運動沿水平和豎直方向進行分解，在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向均做初速度為零的勻加速直線運動．因在豎直方向上位移相同，所以兩球運動時間相同，從而判斷出在水平方向上的加速度的關系和電場力的關系，結合能量的轉化和守恒及運動學公式可判斷個選項的正誤．

解答 解：A、兩小球在豎直方向做自由落體運動，水平在電場力作用下做初速度為0的勻加速直線運動，故兩小球運動時在豎直方向自由下落的高度相同，由h=$\frac{1}{2}$gt2可知，他們運動時間相等，故A錯誤；
B、根據(jù)分運動的等時性，沿電場方向加速時間也相等，因為Sa=2Sb，由s=$\frac{1}{2}$at2可得加速度aa=2ab，由牛頓第二定律可得a=$\frac{qE}{m}$，則qa：qb=2：1．故B正確；
CD、可知兩球的加速度關系為aa=2ab，由F=ma可得電場力有關系Fa=2Fb，而水平方向Sa=2Sb，由功的公式知，電場力對兩球做功有關系Wp=4WQ，所以它們的電勢能減少量之比△Epa：△Epb=4：1．在豎直方向上重力做功相等，所以兩球合力做功并不是4倍關系．故C正確，D錯誤．
故選：BC．

點評 該題考察了帶電粒子在平行板電容器中的運動，本題關鍵將兩個小球的運動分解為水平方向和豎直方向的分運動，然后結合運動學公式、牛頓運動定律和能量列式分析．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．我國長征二號F運載火箭成功發(fā)射升空，若運載火箭和神舟飛船起飛時總質量為1.0×105kg，起飛推動力為3.0×106N，運載火箭發(fā)射塔高160m．試問：
（1）運載火箭起飛時的加速度為多大？
（2）假如運載火箭起飛時推動力不變，忽略一切阻力和運載火箭質量的變化，試確定運載火箭需經(jīng)多長時間才能飛離發(fā)射塔？飛離發(fā)射塔時速度大小？
（3）這段時間內(nèi)飛船中的宇航員承受的壓力是他體重的幾倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖所示，光滑水平地面上有一質量為2m，長為L=1.6m的木板，質量為m可視為質點的物塊以v0=3m/s的水平初速度沖上木板，距木板前方s=0.6m處有傾角為θ=37°的固定斜面，物塊與木板達到共速后木板與斜面碰撞并粘連，斜面足夠長且左端和木板B端等高，已知物塊與木板間動摩擦因數(shù)μ1=0.2，物塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ2=0.5（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）求物塊沖上木板后物塊和木板的加速度；
（2）求碰撞前物塊和木板達到的共同速度v；
（3）不計物體經(jīng)過木板與斜面交界時的能量損失，求物塊最終停下的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖甲、乙所示為實驗室安排的實驗裝置．某學習小組為開展“研究勻變速直線運動”的實驗研究，
（1）應選用的實驗裝置是乙（填“甲”或“乙”）圖；
（2）在“研究勻變速直線運動”的實驗中，下列操作正確的是AC
A．小車受到的拉力方向應與軌道面平行
B．小車受到的拉力遠大于小車的重力
C．選用的電磁打點計時器應接交流電源
D．軌道安裝打點計時器的一端必須適當墊高以平衡摩擦力
（3）實驗中，打點計時器所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖丙所示．
取紙帶上某點為計數(shù)點0，后每隔一個點取一個計數(shù)點，分別記為1、2、3、4、5、6，以計數(shù)點0為坐標原點，各計數(shù)點坐標如下表所示．
計數(shù)點0123456
坐標/cm01.042.805.288.4512.3517.10
速度/（m/s）0.350.530.700.881.08
根據(jù)表格信息，完成下列問題：
①據(jù)上述信息，作出小車運動的v-t圖象（以坐標原點為計時零點）；
②根據(jù)實驗圖線可知，打下0點時小車的速度大小為0.18m/s；（結果保留2為小數(shù)）
③根據(jù)實驗圖線可知，小車運動的加速度大小為4.50m/s2．（結果保留2為小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．彈跳桿運動是一項廣受歡迎的運動．某種彈跳桿的結構如圖甲所示，一根彈簧套在T型跳桿上，彈簧的下端固定在跳桿的底部，上端固定在一個套在跳桿上的腳踏板底部．一質量為M的小孩站在該種彈跳桿的腳踏板上，當他和跳桿處于豎直靜止狀態(tài)時，彈簧的壓縮量為x0．從此刻起小孩做了一系列預備動作，使彈簧達到最大壓縮量3x0，如圖乙（a）所示；此后他開始進入正式的運動階段．在正式運動階段，小孩先保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升，在彈簧恢復原長時，小孩抓住跳桿，使得他和彈跳桿瞬間達到共同速度，如圖乙（b）所示；緊接著他保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升到最大高度，如圖乙（c）所示；然后自由下落．跳桿下端觸地（不反彈）的同時小孩采取動作，使彈簧最大壓縮量再次達到3x0；此后又保持穩(wěn)定姿態(tài)豎直上升，…，重復上述過程．小孩運動的全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．已知跳桿的質量為m，重力加速度為g．空氣阻力、彈簧和腳踏板的質量、以及彈簧和腳踏板與跳桿間的摩擦均可忽略不計．

（1）在預備階段，小孩從靜止狀態(tài)所在的A點開始下降至某點B，后又上升至壓縮量為2x0的C點的過程，設彈簧在B點處的壓縮量為xm（2x0＜xm＜3x0），求小孩從A到B再到C的過程中彈簧彈力做的功W，并說明W與xm無關；
（2）在整個預備動作階段，為增加系統(tǒng)（小孩和彈跳桿）的機械能，求小孩至少需做的功W′；
（3）求正式運動階段每個周期內(nèi)，小孩至少需要給系統(tǒng)（小孩和彈跳桿）補充的能量E．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

17．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=4：1，原線圈a、b間接一電壓為u=220$\sqrt{2}$sin 100πt（V）的電源，燈泡L標有“36V、18W”字樣．當滑動變阻器R的滑動觸頭處在某位置時，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則（　�。�
A．流經(jīng)燈泡L的交變電流的頻率為100 Hz
B．定值電阻R0的阻值為19Ω
C．滑動變阻器R消耗的功率為36W
D．若將滑動變阻器R的滑動觸頭向下滑動，則燈泡L的亮度變亮

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，物體在拉力F作用下以某一初速度沿固定斜面向上運動，拉力大小等于摩擦力大小，則下列說法中正確的是（　�。�
A．物體的機械能保持不變B．合外力對物體做功等于零
C．物體機械能增加D．物體做勻速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．關于位移和路程的關系，下列說法正確的是（　�。�
A．在直線運動中，位移就是路程
B．物體沿直線向某一方向運動，那么通過的路程等于位移的大小
C．出租車按位移的大小收費
D．在某一段時間內(nèi)物體運動的位移為零，則該物體一定是靜止的

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