2．如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧，上端固定在天花板上．在彈簧正下方O點(diǎn)由靜止釋放質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，小球向上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)彈簧最短．從O到C這一過程中（　　）
A．當(dāng)彈簧壓縮量x=$\frac{mg}{k}$時(shí)，小球速度最大
B．小球克服彈力做的功小于電場(chǎng)力做的功
C．小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增加
D．重力、彈力、電場(chǎng)力三力對(duì)小球做功的代數(shù)和先減小后增大

分析 小球向上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，受重力、電場(chǎng)力、彈簧的彈力，電場(chǎng)力與重力的合力向上，在平衡點(diǎn)速度最大，在最大位移位置動(dòng)能最�。�

解答 解：A、在平衡點(diǎn)，速度最大，故：kx+mg=qE，故x=$\frac{qE-mg}{k}$，故A錯(cuò)誤；
B、從O到C過程，重力和彈力做負(fù)功，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
W電場(chǎng)力-W克服重力-W克服彈力=0-Ek
故無法比較小球克服彈力做的功小于電場(chǎng)力做的功，故B錯(cuò)誤；
C、對(duì)小球和彈簧系統(tǒng)，除重力和彈力外其余力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，由于電場(chǎng)力做正功，故系統(tǒng)的機(jī)械能一直增加，故C正確；
D、由于在平衡點(diǎn)速度最大，故重力、彈力、電場(chǎng)力三力對(duì)小球做功的代數(shù)和先增加后減小，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確小球和彈簧系統(tǒng)的受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況，要結(jié)合功能關(guān)系列式分析，注意在平衡點(diǎn)速度最大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．分別作出下列各圖中桿、小球、人受到的力的示意圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x=5m處的M點(diǎn)開始計(jì)時(shí)（t=0s），已知開始計(jì)時(shí)后，P點(diǎn)在t=0.3s的時(shí)刻第一次到達(dá)波峰，下面說法中正確的是（　�。�
A．這列波的周期是1.2s
B．這列波的傳播速度大小是12.5m/s
C．質(zhì)點(diǎn)Q（x=9m）經(jīng)過0.5s才第一次到達(dá)波峰
D．M點(diǎn)右側(cè)各質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都是沿著y軸的負(fù)方向

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．豎直放置的光滑的平行導(dǎo)體棒P、Q相距L=0.2m，電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與P、Q所處的豎直面垂直，方向如圖所示，直導(dǎo)線ab和cd沿水平方向兩端分別與導(dǎo)體棒P、Q保持良好接觸，它們的重量均為G=0.1N，電阻均為R=0.1Ω，現(xiàn)用力F豎直向上拉ab，使它做勻速運(yùn)動(dòng)，而cd恰能靜止不動(dòng)．下列說法正確的有（　�。�
A．cd受豎直向上的磁場(chǎng)力作用，大小為0.1N
B．ab受豎直向下的磁場(chǎng)力作用，大小為0.1N
C．作用于ab豎直向上的拉力大小為0.1N，拉力的功率為0.2W
D．作用于ab豎直向上的拉力大小為0.2N，拉力的功率為0.4W

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．某物理學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中，用伏安法研究某電子元件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲線，要求多次測(cè)量盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，備有下列器材：
A．直流電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）
B．電流表G（滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg=10Ω）
C．電流表A（0～0.6A，內(nèi)阻未知）
D．滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，5A）
E．滑動(dòng)變阻器R’（0～200Ω，1A）
F．定值電阻R0（阻值1990Ω）
G．開關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出測(cè)量電子元件R1伏安特性曲線的電路原理圖（R1可用“”表示）．（畫在方框內(nèi)）
（2）在實(shí)驗(yàn)中，為了操作方便且能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用D．（填寫器材序號(hào)）
（3）將上述電子元件R1 和另一電子元件R2接入如圖所示的電路甲中，它們的伏安特性曲線分別如圖乙中oa、ob所示．電源的電動(dòng)勢(shì)E=6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使電子元件R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電子元件R1的阻值為10Ω，R3接入電路的阻值為4.0Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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7．如圖所示的平行板器件中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20T，方向垂直紙面向里．電場(chǎng)強(qiáng)度E1=1.0×105V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界線AO，與y軸的夾角∠AOy=45°，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T，邊界線的下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5.0×105 V/m．一束帶電荷量q=8.0×10-19 C、質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間．沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.4m）的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，多次穿越邊界線OA．求：

（1）離子運(yùn)動(dòng)的速度為多大？
（2）離子通過y軸進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次穿越邊界線OA所需的時(shí)間？
（3）離子第四次穿越邊界線的位置坐標(biāo)．

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14．如圖所示，Ⅰ區(qū)存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.4T．電場(chǎng)的方向豎直向下，電場(chǎng)強(qiáng)度E1=2.0×105V/m，兩平板間距d1=20cm；Ⅱ、Ⅲ區(qū)為對(duì)稱的1/4圓弧為界面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)垂直紙面方向，對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B2、B3；Ⅳ區(qū)為有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)方向水平向右，電場(chǎng)強(qiáng)度E2=5×105V/m，右邊界處放一足夠大的接收屏MN，屏MN與電場(chǎng)左邊界的距離d2=10cm．一束帶電量q=8.0×10-19C，質(zhì)量m=8.0×10-26 kg的正離子從Ⅰ區(qū)左側(cè)以相同大小的速度v0（未知）沿平行板的方向射入Ⅰ區(qū)，恰好能做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后進(jìn)入Ⅱ或Ⅲ區(qū)的磁場(chǎng)區(qū)域，且所有粒子都能從同點(diǎn)O射出，進(jìn)入Ⅳ區(qū)后打在接收屏MN上．（不計(jì)重力），求：

（1）正離子進(jìn)入Ⅰ區(qū)時(shí)的速度大小v0
（2）Ⅱ、Ⅲ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2、B3的大小與方向
（3）正離子打在接收屏上的徑跡的長(zhǎng)度．

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11．如圖所示，小球沿光滑的水平面沖上一個(gè)光滑的半圓形軌道，已知軌道的半徑為R，小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于小球的重力．求：
（1）小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）小球落地點(diǎn)距離A點(diǎn)距離；
（3）落地時(shí)的速度大小．

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12．已知河水自西向東流動(dòng)，流速為v1，小船在靜水中的速度為v2，且v2＞v1，用小箭頭表示船頭的指向及小船在不同時(shí)刻的位置，虛線表示小船過河的路徑，則下圖中可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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