4．如圖所示，半徑R=0.5m弧OBD位于豎直向下的勻強(qiáng)電場中，OB水平，OD豎直．現(xiàn)將一質(zhì)量m=10-4kg、電荷量q=8×10-5C的帶正電小球從電場中的A點水平拋出，拋出點A與圓弧圓心O等高且距O點0.3m，平拋初速度v0=3m/s，經(jīng)過一段時間后小球打在圓弧曲面上的C點（圖中未標(biāo)出），且C點速度方向的反向延長線恰好過圓弧OBD的圓心O．取C點電勢φC，重力加速度g=10m/s2．則：（　�。�
A．小球到達(dá)C點的速度大小為6m/s
B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為25N/C
C．小球在運(yùn)動過程中的加速度大小為10m/s2
D．小球在A點的電勢能為8×10-4J

分析 粒子在電場力作用下做類平拋運(yùn)動，根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出小球運(yùn)動的加速度和電場強(qiáng)度．根據(jù)速度時間公式求出豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出C點的速度．根據(jù)DC間的電勢差得出A點的電勢，從而得出A點的電勢能．

解答 解：A、粒子在電場力作用下做類平拋運(yùn)動，C點速度方向的反向延長線恰好過圓弧OBD的圓心O，由類平拋運(yùn)動規(guī)律知：
C點速度方向的反向延長線必過O點，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，
即有：AD=v0t，t=0.2s，
DC=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，a=$\frac{qE}{m}$，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得：a=20m/s2；E=25N/C；
則到達(dá)C點的豎直分速度vcy=at=20×0.2m/s=4m/s，
根據(jù)平行四邊形定則得，C點的速度${v}_{C}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yC}}^{2}}=\sqrt{9+16}$m/s=5m/s，故A錯誤，B正確，C錯誤．
D、因UDC=E•DC=10V，而A、D兩點電勢相等，所以φA=10V，即粒子在A點的電勢能為：Ep=qφA=8×10-4J，故D正確．
故選：BD．

點評 本題考查了粒子在電場中的運(yùn)動，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，應(yīng)用類平拋運(yùn)動規(guī)律的規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如右圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈電阻為r．線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，設(shè)電路電阻為R．求：
（1）轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值；
（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）開始計時，寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；并求由圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時的瞬時感應(yīng)電動勢；
（3）交流電壓表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度為4m/s，若河的寬度為100m，試分析和計算：
（1）船能否垂直到達(dá)對岸，為什么；
（2）船最少需要多少時間才能到達(dá)對岸；
（3）船最少時間到達(dá)對岸，偏離正對岸的距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖，A為太陽系中的天王星，它可視為繞太陽O做軌道半徑為R0，周期為T0的勻速圓周運(yùn)動，天文學(xué)家長期觀測發(fā)現(xiàn)，天王星實際運(yùn)動的軌道與圓軌道總有一些偏離，且每隔t0時間發(fā)生一次最大偏離，形成這種現(xiàn)象的原因可能是天王星外側(cè)還存在一顆未知的行星B，假設(shè)行星B與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，它對天王星的萬有引力引起天王星軌道的偏離，由此可知推測未知行星的運(yùn)動軌道半徑是（　　）
A．R0$\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-T}$B．R0$\sqrt{（\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-{T}_{0}}）^{3}}$C．R0$\root{3}{（\frac{{t}_{0}-{T}_{0}}{{t}_{0}}）^{2}}$D．R0$\root{3}{（\frac{{t}_{0}}{{t}_{0}-T}）^{2}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

19．如圖所示，邊長為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子從ad的中點M處沿垂直ad的方向射入磁場，恰好從c點射出．已知電子質(zhì)量為m，帶電量為-e，求：
（1）用直尺、圓規(guī)和鉛筆畫出電子的運(yùn)動軌跡；
（2）電子入射時的速度v大��；
（3）若增大電子的入射速度，試定性判斷電子在磁場中的運(yùn)動時間如何變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

9．在做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗時，所給器材有：阻值為R0的定值電阻、數(shù)字電壓表（選擇開關(guān)已經(jīng)置于直流電壓擋位）、被測電池組、電阻箱和開關(guān)．
（1）請在圖1中完成電路圖連線，定值電阻在電路中的作用是充當(dāng)保護(hù)電阻．
（2）正確連接電路之后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值R，讀取多組數(shù)據(jù)，作出了如圖1所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{0}+R}$圖象．圖象某點對應(yīng)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的比值的物理意義是回路電流．該直線與縱軸交點縱坐標(biāo)約為0.11V-1，根據(jù)此圖象可求得被測電池組的電動勢E為9V；內(nèi)阻r為40.5Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

16．在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時其刻度的位置如圖1所示．

（1）從圖中可讀出金屬絲的直徑為0.521mm．
（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時（金屬絲的電阻約為5Ω），除被測金屬絲外，還有如下實驗器材供選擇：
A．直流電源：電動勢約12V，內(nèi)阻很��；
B．電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω；
C．電流表A2：量程0～3.0A，內(nèi)阻約為0.1Ω；
D．電壓表V：量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ；
E．滑動變阻器R：最大阻值5Ω；
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干
為了提高實驗的測量精度，在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是A1（填A(yù)1，或A2）．
（3）根據(jù)所選的器材，在圖2虛線框中畫出完整的實驗電路圖（要求電阻絲上的電壓從零開始變化）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F．小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動．整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動．小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，重力加速度為g．下列說法正確的是（　�。�
A．物塊向右勻速運(yùn)動時，繩中的張力等于2F
B．小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力大于2F
C．物塊上升的最大高度為$\frac{2{v}^{2}}{g}$
D．速度v不能超過$\sqrt{\frac{（2F-Mg）L}{M}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．在平直軌道上勻速行駛的列車的窗口落下一物體，關(guān)于這個物體的運(yùn)動，下列說法中不正確的是（不計空氣阻力）（　�。�
A．沿水平方向物體的速度跟列車的速度相等
B．沿豎直方向物體做自由落體運(yùn)動
C．站在地面上不動的人觀察，物體的運(yùn)動軌跡既不是水平的，也不是豎直的
D．坐在列車上的人觀察，物體將向斜后方離去

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同步練習(xí)冊答案