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14．如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以點電荷+Q為圓心的某一個圓周交于B、C兩點，質量為m，帶電荷量為-q的小環(huán)從A點由靜止下滑，已知q?Q，AB=h，小環(huán)到達B點時，速度為$\sqrt{3gh}$，求：
（1）小環(huán)由A到B過程中，電場力對小環(huán)做的功；
（2）A、C兩點間的電勢差UAC等于多少？

分析 由題，B、C兩點在以正電荷Q為圓心的同一圓周上，電勢相等，小球從B運動到C過程，電場力做功為零，根據動能定理研究小球從A運動到B的過程，求出電場力所做的功，進而求出AC間的電勢差．

解答 解：（1）A→B由動能定理：mgh+W電=$\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$
所以：W電=$\frac{1}{2}$mgh，
（2）UAC=UAB=$\frac{{W}_{電}}{q}$=$\frac{mgh}{2q}$
答：（1）環(huán)由A到B過程中，電場力對小環(huán)做的功是$\frac{1}{2}$mgh；
（2）A、C兩點的電勢差是$\frac{mgh}{2q}$．

點評 電勢差是表示電場的能的性質的物理量，與電場力做功有關，常常應用動能定理求解電勢差．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．如圖所示，當光線AO以一定入射角穿過一塊兩面平行的玻璃磚時，通過“插針法”找出跟入射光線AO對應的出射光線O'B，從而確定折射光線OO'．
（1）如圖a，用量角器量出入射角i和折射角r，根據n=$\frac{sini}{sinr}$可計算出玻璃的折射率；
（2）如圖b，以O為圓心，用圓規(guī)作圓與OA、OO′分別交于P、Q點，過P、Q點分別作法線NN'的垂線，垂足分別為P′、Q′，用刻度尺測量出PP'和QQ'的長度，則玻璃的折射率n=$\frac{PP′}{QQ′}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．地球周圍有磁場，由太空射來的帶電粒子在此磁場中的運動稱為磁漂移．以下描述的是一種假設的磁漂移運動．一帶正電的粒子在x=0、y=0處沿y方向以某一速度v0運動，空間存在垂直于圖中紙面向外的勻強磁場，在y＞0的區(qū)域中，磁感強度為B1，在y＜0的區(qū)域中磁感強度為B2，B2＞B1，如圖所示．
（1）把粒子在出發(fā)點x=0處作為第0次過x軸，試求粒子到第n次過x軸整個過程中，在x軸方向的平均速度v與v0之比，n只取奇數．
（2）若B2：B1=4，當n很大時，v：v0趨于何值．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．現要用如圖所示的實驗裝置探究“動能定理”：一傾角θ可調的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上，光電門甲的位置可移動．不可伸長的細線一端固定在帶有遮光片（寬度為d）的滑塊上，另一端通過光滑定滑輪與重物相連，細線與斜面平行（通過滑輪調節(jié)）．當滑塊沿斜面下滑時，與光電門相連的計時器可以顯示遮光片擋光的時間t，從而可測出滑塊通過光電門時的瞬時速度v．改變光電門甲的位置，重復實驗，比較外力所做的功W與系統動能的增量△Ek的關系，即可達到實驗目的．主要實驗步驟如下：
（1）調節(jié)斜面的傾角θ，用以平衡滑塊的摩擦力．將帶有遮光片的滑塊置于斜面上，輕推滑塊，使之運動．可以通過遮光片經過兩光電門的時間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運動；
（2）按設計的方法安裝好實驗器材．將滑塊從遠離光電門甲的上端由靜止釋放，滑塊通過光電門甲、乙時，遮光片擋光的時間分別t1和t2，則滑塊通過甲、乙兩光電門時的瞬時速度分別為$\fracgo0jo9q{{t}_{1}}$和$\fracxcm4bm9{{t}_{2}}$；
（3）用天平測出滑塊（含遮光片）的質量M及重物的質量m，用米尺測出兩光電門間的距離x，比較mgs和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracdjo4ors{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frachksufio{{t}_{1}}$）2的大小，在誤差允許的范圍內，若兩者相等，可得出合力對物體所做的功等于物體動能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，穿在水平直桿上質量為m的小球開始時靜止．現對小球沿桿方向施加恒力F0，垂直于桿方向施加豎直向上的力F，且F的大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標出）．已知小球和桿間的動摩擦因數為μ，小球運動過程中未從桿上脫落．下列說法正確的是（　　）
A．小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動直至靜止
B．小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動直至勻速運動
C．小球的最大速度為$\frac{{F}_{0}+μg}{μk}$
D．小球的最大加速度為$\frac{{F}_{0}}{m}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

19．某實驗小組的同學采用圖所示的裝置探究外力功與物體速度變化的關系．實驗時，同學們先“平衡摩擦力”，即調節(jié)木板的傾角，使小車沒有受到皮筋的拉力時正好勻速下滑．然后他們依次分別用1條，以及2條、3條、4條、5條同樣的橡皮筋并在一起進行了5次實驗．各次實驗中，橡皮筋拉伸的長度都相同，小車在橡皮筋拉力的作用下，彈出并沿木板滑行，橡皮筋做功使小車獲得的速度可通過打點計時器測出．圖17b是利用數據軟件進行數據處理后得到的W-v和W-v2圖象．

（1）根據這兩個圖象可以得出的結論是：橡皮筋做的總功與小車獲得的速度的平方成正比．（選填“速度”或“速度的平方”）
（2）如果實驗小車的質量為0.20kg，則根據W-v2圖象可知每一條橡皮筋對小車做的功W0為0.09J．
（3）實驗中如果小車的速度過大，將導致紙帶上打出的點跡過少，從而難以選擇合適的點來計算小車的速度．解決這個問題可以采取的方法是：適當增加小車的質量
．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．在“探究恒力做功與動能改變的關系”實驗
（1）下列說法哪一項是正確的C
A．平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上
B．為減小系統誤差，應使鉤碼質量遠大于小車質量
C．實驗時，應使小車靠近打點計時器一端
D．先釋放下車再接通打點計時器
（2）平衡摩擦力時，正確的操作是D
A．放開小車，能夠自由下滑即可
B．放開小車，能夠勻速下滑即可
C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可
D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可
（3）如圖乙所示的紙袋，選取O．A．B．C計數點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度為0.65m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖甲所示，在傾角為37°的粗糙且足夠長的斜面底端，一質量m=2kg可視為質點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連．t=0s時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示，其中Ob段為曲線，bc段為直線，g取10m/s2，則下列說法正確的是（　�。�
A．在0.15 s末滑塊的加速度為-8 m/s2
B．滑塊在0.1～0.2 s時間間隔內沿斜面向下運動
C．滑塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.25
D．在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，光滑斜面傾角為θ、高為h，一質量為m的物塊，從斜面頂端由靜止開始下滑，重力加速度為g，則物塊滑到斜面底端時重力的功率為（　�。�
A．mg$\sqrt{2gh}$B．mg$\sqrt{2ghsinθ}$C．mg$\sqrt{\frac{2gh}{sinθ}}$D．mg$\sqrt{2gh}$sinθ

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