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【題目】做功與路徑無關的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。如圖所示，真空中靜止點電荷+Q產生的電場中，取無窮遠處的電勢為零，則在距離點電荷+Q為r的某點處放置電荷量為+q的檢驗電荷的電勢能為（式中k為靜電力常量）。

（1）A、B為同一條電場線上的兩點，A、B兩點與點電荷+Q間的距離分別為r1和r2;

①將該檢驗電荷由A點移至B點，判斷電場力做功的正負及電勢能的增減；

②求A、B兩點的電勢差UAB；

（2）類似的，由于引力的作用，行星引力范圍內的物體具有引力勢能．若取離行星無窮遠處為引力勢能的零勢點，則距離行星球心為r處的物體引力勢能，式中G為萬有引力常量，M為行星的質量，m為物體的質量。設行星的半徑為R，求探測器從行星表面發(fā)射能脫離行星引力范圍所需的最小發(fā)射速度。

【答案】（1）①電場力做正功，電勢能減�、�（2）

【解析】

（1）①正電荷受力向右，可知電場力做正功，電勢能減小.

②由電勢差定義：

可得：

（2）由機械能守恒可得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】無償獻血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標志之一�，F代獻血常采用機采成分血的方式，就是指把健康人捐獻的血液，通過血液分離機分離出其中某一種成分（如血小板、粒細胞或外周血干細胞）儲存起來，再將分離后的血液回輸到捐獻者體內。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內，離心分離器轉動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠離轉軸的方向，其大小與血液中細胞的質量以及其到轉軸距離成正比，血液在這個“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢能”。 初始時試管靜止，血液內離轉軸同樣距離處有兩種細胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關系為ρa<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉并不斷增大轉速的過程中，下列說法中正確的是 （）

A.細胞a的“模擬重力勢能”變小，細胞b的“模擬重力勢能”變大

B.若某時刻a、b兩種細胞沿垂直于轉軸方向的速率相等，則“模擬重力”對細胞a做功的功率給小于對細胞b做功的功率

C.利用這種離心分離器“模擬重力”的方法可以用于設計分離某些同位素的裝置

D.這種離心分離器“模擬重力”的方法被一些科幻影視作品用于載人空間站的仿重力環(huán)境的設計（如圖2），在這種航天器的環(huán)形艙中，“水平面”是環(huán)形的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為探究加速度與力及質量關系的實驗裝置圖，圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50Hz交流電源．小車的質量為m1，托盤(及砝碼)的質量為m2．

(1)下列說法中正確的是____．

A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

B．實驗過程中牽引小車的細繩可以不與木板平行

C．在用圖像探究加速度與物體受力關系時，應作a-圖像

D．在用圖像探究加速度與質量關系時，應作a-圖像

(2)實驗中平衡小車所受阻力的做法是:在不掛細繩和鉤碼的情況下，改變木板的傾斜程度，使小車能拖動紙帶沿木板做_______運動．

(3)如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小為____m/s2．(結果保留兩位有效數字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧，整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中A物塊最初與左側固定的擋板相接觸，B物塊質量為2 kg.現解除對彈簧的鎖定，在A離開擋板后，B物塊的v t圖象如圖乙所示，則可知 ( )

A.A的質量為4 kg

B.運動過程中A的最大速度為4 m/s

C.在A離開擋板前，A、B及彈簧構成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒

D.在A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是演示電容充電的電路圖，圖中C是平行板電容器，R是可變電阻。S接通后，電容器的上下兩極板帶有等量電荷，兩極板間產生勻強電場。若保持開關S閉合，一電子以初速度v0沿平行極板方向射入平行板電容后，能通過電容器�，F將極板間的距離增大（電子任能夠穿過電容器），則以下判斷正確的是

A.電容器兩極板間的電場強度變大

B.電子離開電容器時速度的偏轉角變小

C.電子離開電容器時的側移量變大

D.電子通過電容器的時間變短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質D形盒D1、D2構成，其間留有空隙，下列說法不正確的是 (　　)

A.帶電粒子由加速器的中心附近進入加速器

B.帶電粒子由加速器的邊緣進入加速器

C.電場使帶電粒子加速，磁場使帶電粒子旋轉

D.離子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構成．后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6 ．后輪以角速度 ω=2πrad/s相對于轉軸轉動．若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應．

（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；

（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；

（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經計算畫出輪子一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象；

（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明用如圖甲所示的電路測量電阻Rx的阻值（約幾百歐）。R是滑動變阻器，R0是電阻箱，S2是單刀雙擲開關，部分器材規(guī)格圖乙中已標出。

（1）根據圖甲實驗電路，在圖乙中用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。

（________）

（2）正確連接電路后，斷開S1，S2接1，調節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，粗測其阻值，此過程中存在的問題是___________，正確操作后，粗測出Rx的阻值為R1。

（3）小明通過下列步驟，較準確測出Rx的阻值。

①將滑動變阻器的滑片P調至圖甲中的A端。閉合S1，將S2撥至1，調節(jié)變阻器的滑片P至某一位置，使電壓表的示數滿偏;

②調節(jié)電阻箱R0，使其阻值_________（選填“大于R1”或“小于R1”）;

③將S2撥至“2”，保持變阻器滑片P的位置不變，調節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時電阻箱示數為R2，則Rx =__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理課上老師做了這樣一個實驗，將一平整且厚度均勻的銅板固定在絕緣支架上，將一質量為m的永磁體放置在銅板的上端，t=0時刻給永磁體一沿斜面向下的瞬時沖量，永磁體將沿斜面向下運動，如圖甲所示。若永磁體下滑過程中所受的摩擦力f大小不變，且（式中θ為銅板與水平面的夾角）。取地面為重力勢能的零勢面。則圖乙中關于永磁體下滑過程中速率v、動能Ek、重力勢能Ep、機械能E隨時間t變化的圖像一定錯誤的是

A.

B.

C.

D.

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