14．正對著并水平放置的兩平行金屬板連接在如圖電路中，板長為l，板間距為d，在距離板的右端2l處有一豎直放置的光屏 M．D為理想二極管（即正向電阻為0，反向電阻無窮大），R為滑動變阻器，R0為定值電阻．將滑片P置于滑動變阻器正中間，閉合電鍵S，讓一帶電量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板左端連線的中點N以水平速度v0射入板間，質(zhì)點未碰極板，最后垂直打在 M 屏上．在保持電鍵S閉合的情況下，下列分析或結(jié)論正確的是（　�。�
A．質(zhì)點在板間運動的過程中與它從板的右端運動到光屏的過程中速度變化相同
B．板間電場強(qiáng)度大小為$\frac{2mg}{q}$
C．若僅將滑片P向下滑動一段后，再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點依然會垂直打在光屏上
D．若僅將兩平行板的間距變大一些，再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點依然會垂直打在光屏上

分析 質(zhì)點先在電場和重力場的復(fù)合場中做類平拋運動，要垂直打在M屏上，離開出場后，質(zhì)點一定打在光屏的上方，做斜上拋運動．質(zhì)點從離開電場后到垂直打在M屏上過程是平拋運動的逆運動，采用運動的分解方法可知，分析質(zhì)點類平拋運動與斜上拋的關(guān)系，確定加速度關(guān)系，求出板間場強(qiáng)．

解答 解：A、質(zhì)點先在水平放置的兩平行金屬板間做類平拋運動，要垂直打在M屏上，離開電場后，質(zhì)點一定打在屏的上方，做斜上拋運動．否則，質(zhì)點離開電場后軌跡向下彎曲，質(zhì)點不可能垂直打在M板上．質(zhì)點在板間的類平拋運動和離開電場后的斜上拋運動，水平方向都不受外力，都做勻速直線運動，速度都等于v0，而且v0方向水平，質(zhì)點垂直打在M板上時速度也水平，根據(jù)質(zhì)點的軌跡彎曲方向可知兩個過程質(zhì)點的合力方向相反，加速度方向相反，則速度變化量方向相反．故A錯誤．
B、質(zhì)點的軌跡如圖虛線所示，設(shè)質(zhì)點在板間運動的過程中加速度大小為a，則有
質(zhì)點離開電場時豎直分速度大小為 vy=at1=$\frac{qE-mg}{m}$•$\frac{l}{{v}_{0}}$
質(zhì)點離開電場后運動過程其逆過程是平拋運動，則 vy=gt2=g•$\frac{2l}{{v}_{0}}$
聯(lián)立解得 E=$\frac{3mg}{q}$，故B錯誤．
C、若僅將滑片P向下滑動一段后，R的電壓減小，電容器的電壓要減小，電量要減小，由于二極管具有單向?qū)щ娦裕噪娙萜鞑荒芊烹�，電量不變，板間電壓不變，所以質(zhì)點的運動情況不變，再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點依然會垂直打在光屏上，故C正確．
D、若僅將兩平行板的間距變大一些，電容器電容減小，由C=$\frac{Q}{U}$知U不變，電量要減小，但由于二極管具有單向?qū)щ娦�，所以電容器不能放電，電量不變，根�?jù)推論可知板間電場強(qiáng)度不變，所以質(zhì)點的運動情況不變，再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點依然會垂直打在光屏上，故D正確．
故選：CD．

點評 本題關(guān)鍵抓住兩個運動軌跡的特點，巧用逆向思維分析電場外質(zhì)點的運動情況．要知道運動的合成與分解是研究曲線運動的常用方法，要靈活運用．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．如圖所示，虛線下方存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，現(xiàn)將一長為a、寬為b的單匝矩形導(dǎo)線框從虛線上方某位置由靜止釋放，已知導(dǎo)線框質(zhì)量為m，總電阻為R，其上、下邊始終與磁場邊界平行，當(dāng)導(dǎo)線框下邊剛進(jìn)入磁場時，導(dǎo)線框的加速度為$\frac{3}{5}$g（g為重力加速度），當(dāng)導(dǎo)線框上邊剛要進(jìn)磁場時，導(dǎo)線框的加速度恰好為0，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是（　�。�
A．導(dǎo)線框下邊剛要進(jìn)磁場時，導(dǎo)線框中電流沿逆時針方向（從紙面外向里看），大小為$\frac{3mg}{5Ba}$
B．導(dǎo)線框上邊剛要進(jìn)磁場時，導(dǎo)線框速度大小為$\frac{mgR}{{B}^{2}a}$
C．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為mgb-$\frac{2{1}^{3}{g}^{2}{R}^{2}}{50{B}^{4}{a}^{4}}$
D．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中，通導(dǎo)線框的總電荷量為$\frac{Bab}{2R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．某課外興趣小組利用圖1的實驗裝置研究物體加速度與合外力的關(guān)系：

①該小組同學(xué)實驗時先正確平衡摩擦力，并利用鉤碼和小車之間連接的力傳感器測出細(xì)線上的拉力，改變鉤碼的個數(shù)，確定加速度a與細(xì)線上拉力F的關(guān)系，圖2中能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是A
②某次實驗，在一條紙帶上選取相鄰時間間隔相等的若干計數(shù)點，依次如圖3中A、B、C、D、E所示．現(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.40cm，AD=12.58cm，在測量AE段時，不慎把DE段拉斷．根據(jù)上面數(shù)據(jù)，估計AE段的長度為20.74cm．（保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量均為m，B和C分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計．整個系統(tǒng)在輕繩懸掛下處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將懸掛吊籃的輕繩剪斷，在輕繩剛斷的瞬間（　　）
A．物體B的加速度大小為gB．物體C的加速度大小為2g
C．吊籃A的加速度大小為3gD．A、C間的彈力大小為0.5mg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，一長為L=0.64m的絕緣平板PR固定在水平地面上，擋板只固定在平板右端．整個空間有一平行于PR的勻強(qiáng)電場E，在板的右半部分有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，磁場寬度d=0.32m．一質(zhì)量m=O.50×10-3kg、電荷量q=5.0×l0-2C的小物體，從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動，從D點進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運動，碰到擋板R 后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場（不計撤掉電場對原磁場的影響），則物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做減速運動且停在C點，PC=$\frac{L}{4}$，物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s2．
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）求物體與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為d，有一帶電粒子P靜止在電容器上部空間中，當(dāng)在其下極板上快速插入一厚度為L的不帶電的金屬板后，粒子P開始運動，重力加速度為g．粒子運動加速度大小為（　�。�
A．$\frac{L}8nhfykd$gB．$\frac{L}{d-L}$gC．$\frac{dL}7j1r6ws$gD．$\fracc1ppqkx{dL}$g

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.25T的勻強(qiáng)磁場，在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿裝置以某一速度從左向右勻速流經(jīng)該裝置時，測得兩個電極間的電壓U=1V．且污水流過該裝置時受到阻力作用，阻力f=kLv，其中比例系數(shù)k=15Ns/m2，L為污水沿流速方向的長度，v為污水的流速．下列說法中正確的是（　�。�
A．金屬板M電勢不一定高于金屬板N的電勢，因為污水中負(fù)離子較多
B．污水中離子濃度的高低對電壓表的示數(shù)也有一定影響
C．污水的流量（單位時間內(nèi)流出的污水體積）Q=0.16m3/s
D．為使污水勻速通過該裝置，左、右兩側(cè)管口應(yīng)施加的壓強(qiáng)差為△P=1500Pa

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述正確的是（　�。�
A．物體的溫度升高，所有分子的熱運動能都會增大
B．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減少而增大
C．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其它元素
D．布朗運動就是液體分子的熱運動
E．晶體吸收熱量，分子平均動能不一定增加

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，虛線框abcd內(nèi)為邊長均為L的正方形勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域．電場強(qiáng)度的大小為E、方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外，PQ為其分界線，一質(zhì)量為m、電荷量為-e的電子（重力不計）從PQ中點與PQ成30°角以某一初速度射入磁場．
（1）若要電子在磁場運動時間最長，求其初速度v應(yīng)滿足的條件；
（2）若要電子在滿足（1）中的條件下且以最大速度進(jìn)入磁場，求最終從電場aP邊界飛出虛線框所具有的動能Ekm．

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