5．兩個等量同種電荷固定于光滑絕緣水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示，一個電荷量為2C，質(zhì)量為lkg的帶正電的小物塊從C點靜止釋放，其運動的v一t圖象如圖乙所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）．則下列說法正確的是（　�。�
A．B點為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點，場強(qiáng)E=0.2N/C
B．由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后增大
C．A、B兩點間的電勢差UAB=5V
D．UCB＜UBA

分析 根據(jù)v-t圖可知粒子在B點的加速度最大，此處電場強(qiáng)度最大，根據(jù)牛頓第二定律求場強(qiáng)的最大值．由C到A的過程中物塊的動能一直增大，由能量守恒定律分析電勢能的變化情況．由動能定理可求得AB兩點間的電勢差．由動能定理分析UCB與UBA的大�。�

解答 解：A、從速度時間圖象可知帶電粒子在B點的加速度最大，為 am=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4}{7-5}$=2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得 qEm=mam，解得B點的場強(qiáng) Em=1N/C，故A錯誤；
B、從速度時間圖象可知，帶電粒子由C到A的過程中速度增大，電場力做正功，電勢能一直減小，故B錯誤；
C、從速度時間圖象可知A、B兩點的速度分別為 vA=6m/s，vB=4m/s，粒子從B到A的過程，根據(jù)動能定理得  qUBA=$\frac{1}{2}$mvA2-$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$×1×（62-42）J=10J，
解得：UBA=5V，則UAB=-UBA=-5V，故C錯誤．
D、粒子從C到B的過程，由動能定理得  qUCB=$\frac{1}{2}$mvB2-0=$\frac{1}{2}$×1×42J=8J，與上式對比可得：UCB＜UBA．故D正確．
故選：D

點評 明確等量同種電荷電場的特點是解決本題的關(guān)鍵，要知道v-t圖切線的斜率表示加速度，由動能定理求電勢差是常用的方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．諾貝爾物理學(xué)獎獲得者費恩曼曾說：有一個事實，如果你愿意也可以說是一條定律，支配著至今所知的一切現(xiàn)象，這條定律就是（　�。�
A．機(jī)械能守恒定律B．牛頓第二定律C．動能定理D．能量守恒定律

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．雜技演員做高空表演時，為了安全，常在下面掛起一張很大的網(wǎng)，當(dāng)演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時，與落在相同高度的地面上相比較，下列說法正確的是（　�。�
A．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較慢B．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較小
C．演員落在網(wǎng)上時的動量較小D．演員落在網(wǎng)上時受到網(wǎng)的沖量較小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，兩根等高光滑的四分之一圓弧軌道，半徑為r，間距為L，軌道電阻不計，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)有一根長度稍大于L，電阻為$\frac{1}{3}R$，質(zhì)量為m的金屬棒從軌道最低位置cd開始，在拉力作用下以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動至ab處，求：
（1）初始時刻cd兩端的電壓；
（2）在該過程中R上產(chǎn)生的熱量；
（3）拉力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好）．則（　�。�
A．電路中感應(yīng)電動勢的大小為$\frac{Blv}{sinθ}$
B．電路中感應(yīng)電流的大小為$\frac{Bvsinθ}{r}$
C．金屬桿所受安培力的大小為$\frac{{B}^{2}lv}{r}$
D．金屬桿的發(fā)熱功率為$\frac{{B}^{2}l{v}^{2}{sin}^{2}θ}{r}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

10．如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R和r的并聯(lián)電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中．一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為u．現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直），這個過程中流過ab導(dǎo)體桿的電荷量為q．設(shè)桿和導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g，求此過程  
（1）導(dǎo)體桿哪端電勢高
（2）導(dǎo)體桿運動的最大速度
（3）導(dǎo)體桿剛達(dá)到最大速度時發(fā)生的位移
（4）這個過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為圓柱體，如圖1所示，此材料長約5cm，電阻約為100Ω，欲測量這種材料的電阻率ρ．現(xiàn)提供以下實驗器材
A．20分度的游標(biāo)卡尺；      
B．螺旋測微器；
C．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）；
D．電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）；
E．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；
F．滑動變阻器R1（0～10Ω，額定電流2A）；
G．直流電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻很�。�；
H．上述導(dǎo)電材料R2（長約為5cm，電阻約為100Ω）；
I．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．
請用上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品電阻率ρ的實驗方案，回答下列問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖2所示，其示數(shù)L=5.015cm，用螺旋測微器測得該樣品的外直徑如圖3所示，其示數(shù)D=5.700mm．
（2）在如圖4的方框中畫出設(shè)計的實驗電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理量符號．
（3）用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示這種材料的電阻率為ρ=$\frac{π{I}_{1}{r}_{1}{D}^{2}}{4（{I}_{2}-{I}_{1}）L}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．如圖所示，t=0時，質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進(jìn)入水平面（經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點．每隔2s物體的瞬時速度記錄在下表中，重力加速度g=10m/s2，則物體在t=$\frac{10}{3}$s的時刻物體恰好經(jīng)過B點；  在t=10s的時刻物體恰好停在C點
t/s0246
v/m．s-108128

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場，PQ為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=B，B2=3B，一個豎直放置的邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R的正方向金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當(dāng)線框運動到在每個磁場中各有一半的面積時，線框的速度為$\frac{v}{2}$，則下列判斷正確的是（　�。�
A．此過程中通過線框截面的電量為$\frac{{2B{a^2}}}{R}$
B．此過程中克服安培力做的功為$\frac{1}{4}m{v^2}$
C．此時線框的加速度為$\frac{{8{B^2}{a^2}v}}{mR}$
D．此時線框中的電功率為$\frac{{3{B^2}{a^2}{v^2}}}{4R}$

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