20．圖中MN是由一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個帶正電的粒子+q飛入電場后，只受電場力的作用下沿一條曲線（圖中虛線）運(yùn)動，a、b是該曲線上的兩點(diǎn)，則（　�。�
A．a點(diǎn)的電場強(qiáng)度Ea小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度Eb
B．a點(diǎn)的電勢Ua低于b點(diǎn)的電勢Ub
C．粒子在a點(diǎn)的動能Eka小于在b點(diǎn)的動能Ekb
D．粒子在a點(diǎn)的電勢能Epa低于在b點(diǎn)的電勢能Epb

分析 根據(jù)粒子的運(yùn)動軌跡彎曲方向可確定其所受電場力方向，從而確定電場線MN的方向以及負(fù)點(diǎn)電荷的位置，然后根據(jù)負(fù)點(diǎn)電荷周圍電場分布情況，進(jìn)一步分析電場力做功情況，從而判斷動能和電勢能的變化．

解答 解：A、由于該粒子只受電場力作用且做曲線運(yùn)動，物體的合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于粒子的軌跡向左彎曲，故該帶正電的粒子所受電場力向左，電場線應(yīng)由N指向M，所以負(fù)點(diǎn)電荷在左側(cè)，b點(diǎn)靠近點(diǎn)電荷，根據(jù)負(fù)電荷周圍電場分布特點(diǎn)可知：a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故A錯誤；
B、由于電場線方向從N指向M，順著電場線電勢降低，可知電勢Ua高于Ub．故B錯誤；
CD、粒子從a運(yùn)動到b的過程中，電場力做正功，電勢能減小，動能增加，則粒子動能Eka小于Ekb，故C正確，電勢能Epa高于Epb．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 依據(jù)帶電粒子的運(yùn)動軌跡，確定其所受電場力方向是軌跡問題的突破口，然后可進(jìn)一步根據(jù)電場線、電場力做功等情況確定電勢、電勢能的高低變化情況．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．在場強(qiáng)為E的水平方向的勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量不計的輕桿，可繞桿的一端O自由轉(zhuǎn)動，另一端連一質(zhì)量為m的帶正電的小球，把桿拉成水平后由靜止釋放（如圖）．若小球達(dá)到最低位置時速度恰好為零，則小球所帶的電量是$\frac{mg}{E}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：“探究加速度與合外力的關(guān)系”．裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計時器和紙帶測出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．

（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是AC
A需平衡小車的摩擦力
B沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕
D先釋放小車，后接通打點(diǎn)計時器的電源
（2）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖2所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為D；
A.$\frac{1}{M}$   B.$\frac{1}{m}$  C．mg  D．F
（3）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線C（填選項(xiàng)前的字母）
A．逐漸偏向縱軸 B．逐漸偏向橫軸  C．仍保持原方向不變
（4）圖3為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時打下的起始點(diǎn)，每兩點(diǎn)間還有四個計時點(diǎn)未畫出，測得 AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm，打點(diǎn)計時器的頻率為 50Hz，則小車的加速度4m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運(yùn)動為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0．再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1．釋放小車，記錄小車運(yùn)動時傳感器的示數(shù)F2．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車的加速度a=0.16m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
（2）同一次實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1＞F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系如圖丙所示．不計紙帶與計時器間的摩擦．圖象中F是實(shí)驗(yàn)中測得的C．
A．F1    B．F2　　C．F1-F0　　D．F2-F0
（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是D．
A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B．實(shí)驗(yàn)中需要將長木板右端墊高
C．實(shí)驗(yàn)中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量
D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

15．某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定-物塊的質(zhì)量．將一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，物塊左端通過細(xì)線與力傳感器和重物連接，右端選接穿過打點(diǎn)計時器的紙帶．該同學(xué)通過改變重物的質(zhì)量，獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出了物塊加速度a與所受細(xì)線拉力F的關(guān)系，如圖乙．

（1）該同學(xué)測得物塊的質(zhì)量m=0.5kg．
（2）取重力加速度g=10m/s2，還可得出物塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．
（3）下面做法可以減小物塊質(zhì)量測試誤差的是AD．
A．盡量減小滑輪處的摩擦
B．盡量使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于物塊的質(zhì)量
C．實(shí)驗(yàn)前將長木板右側(cè)適當(dāng)抬高來平衡摩擦力
D．多次改變重物的質(zhì)量進(jìn)行多次試驗(yàn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某班級同學(xué)用如圖1所示的裝置驗(yàn)證加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系．

甲、乙兩輛小車放在傾斜軌道上，小車甲上固定一個力傳感器，小車乙上固定一個加速度傳感器（可以測量乙在任意時刻的加速度大�。鞲衅骱托≤囈抑g用一根不可伸長的細(xì)線連接，在彈簧拉力的作用下兩輛小車一起開始運(yùn)動，利用兩個傳感器可以采集記錄同一時刻小車乙受到的拉力和加速度的大�。�
（1）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作的說法中正確的是BD
A．軌道傾斜是為了平衡小車甲受到的摩擦力
B．軌道傾斜是為了平衡小車乙受到的摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)中，在小車乙向下運(yùn)動的過程中均可采集數(shù)據(jù)
D．實(shí)驗(yàn)中，只能在小車乙加速運(yùn)動的過程中采集數(shù)據(jù)
（2）四個實(shí)驗(yàn)小組選用的小車乙（含加速度傳感器）的質(zhì)量分別為m1=0.5kg、m2=1.0kg、m3=1.5kg和m4=2.0kg，其中有三個小組已經(jīng)完成了a-F圖象，如圖2所示．最后一個小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，請在圖中完成該組的a-F圖線．
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
拉力F（N）24.520.017.512.08.14.8
加速度a（m/s2）16.313.311.78.05.43.2
（3）在驗(yàn)證了a和F的關(guān)系后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證a和m的關(guān)系，可直接利用圖中的四條圖線收集數(shù)據(jù)，然后作圖．請寫出具體的做法：
①如何收集數(shù)據(jù)？在a-F圖線上作一條垂直于橫軸的直線（即F相同），記錄下與四條圖線的交點(diǎn)縱坐標(biāo)a，分別與各圖線對應(yīng)的m組成四組數(shù)據(jù)；
②為了更直觀地驗(yàn)證a和m的關(guān)系，建立的坐標(biāo)系應(yīng)以加速度a為縱軸，以質(zhì)量的倒數(shù)$\frac{1}{m}$為橫軸．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．某電場線分布如圖所示，一帶電粒子（只受靜電力作用）沿圖中虛線所示途徑運(yùn)動，先后通過M點(diǎn)和N點(diǎn)，以下說法錯誤的是（　�。�
A．M，N點(diǎn)的場強(qiáng)EM＞ENB．粒子在M，N點(diǎn)的加速度aM＞aN
C．粒子在M，N點(diǎn)的速度vM＞vND．粒子帶正電

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是A
A．控制變量法     B．假設(shè)法      C．理想實(shí)驗(yàn)法
（2）下列說法中正確的是C
A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變小車所受拉力的大小
B．在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)改變小車的質(zhì)量
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，作出a-$\frac{1}{m}$ 圖象容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系
D．無論在什么條件下，細(xì)線對小車的拉力大小總等于砝碼盤和砝碼的總重力大小．
（3）在探究加速度與力的關(guān)系時，若取車的質(zhì)量M=0.5kg，改變砝碼質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個是D
A．m1=4g      B．m2=10g        C．m3=40g    D．m4=500g
（4）在平衡小車與長木板之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)求出該小車的加速度a=0.16m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（5）如圖丙所示為甲同學(xué)在探究加速度a與力F的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F 圖象，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，光滑直桿傾斜固定，與水平面夾角θ=45°，桿上套著一個質(zhì)量為m=2kg的滑塊，A（可視為質(zhì)點(diǎn)），用不可伸長的細(xì)繩將滑塊A與質(zhì)量為M=3kg的物塊B通過光滑的定滑輪相連接，此時細(xì)繩繃緊，滑輪左側(cè)繩水平，其長度L=2m，O點(diǎn)與P點(diǎn)的距離XP=$\sqrt{2}$m，重力加速度大小為g．現(xiàn)將滑塊A從O點(diǎn)由靜止釋放滑到P點(diǎn)的過程，則（　�。�
A．當(dāng)滑塊A滑到P點(diǎn)時，物塊B速率為零
B．滑塊A滑到P點(diǎn)時，滑塊A的速率v=$\sqrt{（3\sqrt{2}-4）}$g
C．物塊B先失重，后超重
D．滑塊A一直勻加速下滑，滑到P點(diǎn)時加速度最小amin=gsinθ

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