【題目】靜電場有很多性質(zhì)，其中之一就是電場力做功只與電荷運(yùn)動(dòng)的初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。

(1)如圖所示，電子以初速度v0沿平行于板面的方向從A點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)的某點(diǎn)射出。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。偏轉(zhuǎn)電場可以看作勻強(qiáng)電場，極板間電壓為U，極板長度為L，板間距為d。忽略電子所受重力。

a．求電子通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中的加速度大小a；

b．求電子通過偏轉(zhuǎn)電場的過程中電場力對電子所做的功W.

(2)某同學(xué)突發(fā)奇想，設(shè)計(jì)了下圖所示的永動(dòng)機(jī)模型。如圖所示，在水平方向上設(shè)置相反方向的勻強(qiáng)電場，在場中放置一光滑圓形絕緣管道，將帶正電的小球放置于管道中某點(diǎn)，在電場力的作用下，小球的速度會(huì)逐漸變大，一直運(yùn)動(dòng)下去。請你結(jié)合靜電場的基本性質(zhì)，分析論證這位同學(xué)的設(shè)計(jì)是否可行。

【答案】(1)a．；b．；(2)不可行

【解析】

(1)a．根據(jù)牛頓第二定律

在勻強(qiáng)電場中

解得

b．電子在垂直于板面方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

平行板面方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

聯(lián)立以上各式解得

根據(jù)靜電力做功公式

解得

(2)此永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)不可行。根據(jù)電場的性質(zhì)，電場力做功只與電荷運(yùn)動(dòng)的初末位置有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)；而在他設(shè)計(jì)的電場中，如果帶電小球從C點(diǎn)沿圓軌道左右兩側(cè)軌道運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，電場力做功不相同，即電場力做功與路徑有關(guān)，這違背了電場的性質(zhì)，因此這樣的電場是不可能存在的，那么利用這樣的電場來實(shí)現(xiàn)該同學(xué)設(shè)計(jì)是不可能的。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級圖，各能級對應(yīng)的能量值，其中n為能級數(shù)，E1=13.6eV，以下判斷正確的是（　　）

A.3能級對應(yīng)的能量值為-4.53eV

B.大量處在4能級的氫原子躍遷時(shí)會(huì)輻射出3種頻率的光

C.大量處在4能級的氫原子躍遷時(shí)放出的光子最大能量為10.2eV

D.電子從5能級躍遷到3能級的過程比從3能級躍遷到2能級的過程，輻射出的光子波長長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

A.“油膜法”估測分子大小實(shí)驗(yàn)中，可將純油酸直接滴入淺盤的水面上

B.溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

C.摩爾質(zhì)量為M（kg/mol），密度（kg/m3）的1m3的銅所含原子數(shù)為（阿伏伽德羅常數(shù)為NA）

D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，1、2、3、4……是一個(gè)水平放置松弛狀態(tài)下的彈簧（可認(rèn)為是均勻介質(zhì)）上一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)。某時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)在外力作用下從平衡位置開始沿左右方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4……各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置依次左右振動(dòng)，形成一列簡諧縱波。已知質(zhì)點(diǎn)1開始振動(dòng)的方向是向左，經(jīng)過二分之一周期，質(zhì)點(diǎn)9開始運(yùn)動(dòng)，則針對此時(shí)刻，下列說法正確的是（　　）

A.質(zhì)點(diǎn)3向右運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)5所受回復(fù)力為零

C.質(zhì)點(diǎn)6的加速度向左D.質(zhì)點(diǎn)9的振幅為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示，一根金屬管線平行于水平地面。有一種探測方法，首先給金屬長直管線通上恒定電流，再用可以測量磁場強(qiáng)弱、方向的儀器進(jìn)行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為a；②在a點(diǎn)附近的地面上，找到與a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線EF；③在地面上過a點(diǎn)垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點(diǎn)，測得b、c兩點(diǎn)距離為L。由此可確定（　�。�

A.金屬管線在EF正下方，深度為

B.金屬管線在EF正下方，深度為

C.金屬管線的走向垂直于EF，深度為

D.金屬管線在EF正下方，深度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A.一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小

B.晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列不規(guī)則

C.物體內(nèi)能改變時(shí)，其溫度一定變化

D.機(jī)械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化

E.將0.05mL濃度為0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為20cm2，則可測得油酸分子的直徑為5×10-9m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一管壁半徑為R的直導(dǎo)管（導(dǎo)管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里；沿導(dǎo)管向左流動(dòng)的液休中，僅含有一種質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的帶電微粒，微粒受磁場力影響發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)管上、下壁a、b兩點(diǎn)間最終形成穩(wěn)定電勢差U，導(dǎo)管內(nèi)部的電場可看作勻強(qiáng)電場，忽略浮力，則液體流速和a、b電勢的正負(fù)為（　　）

A.，a正、b負(fù)B.，a正、b負(fù)

C.，a負(fù)、b正D.、a負(fù)、b正

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閱讀材料，完成下列要求。

材料1763—1914年的一個(gè)半世紀(jì)，歐洲發(fā)生了一系列重大變革，如圖：

運(yùn)用世界近代史的史實(shí)，對圖進(jìn)行探討。（說明：對圖中幾個(gè)要素間形成的關(guān)系進(jìn)行論證，要求：觀點(diǎn)明確、史論結(jié)合、邏輯嚴(yán)密）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假設(shè)有一載人宇宙飛船在距地面高度為4200 km的赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑約為6400 km，地球同步衛(wèi)星距地面高為36000 km，宇宙飛船和一地球同步衛(wèi)星繞地球同向運(yùn)動(dòng)，每當(dāng)兩者相距最近時(shí)．宇宙飛船就向同步衛(wèi)星發(fā)射信號，然后再由同步衛(wèi)星將信號發(fā)送到地面接收站，某時(shí)刻兩者相距最遠(yuǎn)，從此刻開始，在一晝夜的時(shí)間內(nèi)，接收站共接收到信號的次數(shù)為 ( )

A. 4次 B. 6次 C. 7次 D. 8次

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