10．一個勁度系數(shù)為k，絕緣材料制成的輕彈簧，一端固定，另一端與質量為m，帶正電荷q的小球相連，靜止在光滑絕緣水平面上，當加入如圖所示的場強為E的勻強電場后，小球開始運動，下列說法正確的是（　�。�
A．球的速度為零時，彈簧伸長$\frac{Eq}{k}$
B．球做簡諧振動，振幅為$\frac{2Eq}{k}$
C．運動過程中，小球的機械能守恒
D．運動過程中，是電勢能、動能和彈性勢能相互轉化

分析 小球做簡諧運動，找出平衡位置，根據(jù)簡諧運動的對稱性和功能關系進行分析討論．

解答 解：A、小球處于平衡位置時，電場力與彈簧的彈力平衡，彈簧伸長了$\frac{qE}{k}$，此時小球的速度不是零，而是最大．故A錯誤；
B、小球做簡諧運動，在平衡位置，有
kA=qE
解得
A=$\frac{qE}{k}$
故B錯誤；
C、小球運動過程中有電場力做功，故機械能不守恒，故C錯誤；
D、小球運動過程中有電場力和彈簧彈力做功，故運動過程中，小球的電勢能、動能和彈性勢能相互轉化，故D正確；
故選：D．

點評 本題關鍵在于小球做簡諧運動，運用簡諧運動的對稱性和動能定理進行列式分析即可．注意電場力與彈力充當回復力．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

20．在如圖所示的豎直平面內(nèi)，物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，分別靜止于傾角θ=37°的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上，輕繩與對應平面平行．勁度系數(shù)K=5N/m的輕彈簧一端固定在0點，一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連，彈簧處于原長，輕繩恰好拉直，DM垂直于斜面．水平面處于場強E=5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中．已知A、B的質量分別為mA=0.1kg和mB=0.2kg，B所帶電荷量q=+4×l0-6C．設兩物體均視為質點，不計滑輪質量和摩擦，繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，B電量不變．取g=lOm/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求B所受靜摩擦力的大��；
（2）現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a=0.6m/s2開始做勻加速直線運動．A從M到N的過程中，B的電勢能增加了△Ep=0.06J．已知DN沿豎直方向，B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．求A到達N點時拉力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，一半徑為R的圓內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度為B，CD是該圓一直徑，質量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計重力），自A點沿平行CD的方向垂直射入磁場中，恰好從D點飛出磁場，A點到CD的距離為$\frac{R}{2}$，則（　　）
A．從D點飛出磁場時，粒子運動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{6}$
B．從D點飛出磁場時，粒子運動方向與CD延長線間的夾角為$\frac{π}{3}$
C．粒子在磁場中運動的時間為$\frac{πm}{6qB}$
D．利用題中已知條件，還可求出進入磁場時的速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示，兩平行金屬板A、B長L=8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電量q=10-10C，質量m=10-20kg，沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入PS右側足夠大的勻強磁場區(qū)域．已知兩界面MN、PS相距12cm，D是中心線RD與界面PS的交點．粒子穿過界面PS后垂直打在平行于PS放置的熒光屏ef上，屏ef與PS相距9cm，屏下端f點恰在中心線RD的延長線上，上端無限長．（粒子重力忽略不計）求：
（1）粒子穿過界面MN時偏離中心線RD的距離y；
（2）到達PS界面時離D點距離Y；
（3）勻強磁場磁感應強度的大小與方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．如圖所示，在xOy直角坐標系中，在x=-L和y軸之間有垂直于紙面向里的勻強磁場，在x=2L和y軸之間有沿x軸負方向的勻強電場，電場強度大小為E，在x軸上S（-L，0）有一質量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，粒子的速率大小為v0，沿x軸正方向射出后經(jīng)磁場和電場偏轉后到達x=2L上時，速度剛好沿y軸正向，不計粒子的重力，求磁場的磁感應強度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

15．如圖甲所示，兩平行金屬板AB間接有如圖乙所示的電壓，兩板間的電場可看作勻強電場，且兩板外無電場，板長L=0.8m，板間距離d=0.6m．在金屬板右側有一磁感應強度B=2.0×10-2T，方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為l1=0.12m，磁場足夠長．MN為一豎直放置的足夠大的熒光屏，熒光屏距磁場右邊界的距離為l2=0.08m，MN及磁場邊界均與AB兩板中線OO′垂直．現(xiàn)有帶正電的粒子流由金屬板左側沿中線OO′連續(xù)射入電場中．已知每個粒子的速度v0=4.0×105m/s，比荷$\frac{q}{π}$=1.0×108C/kg，重力忽略不計，每個粒子通過電場區(qū)域的時間極短，電場可視為恒定不變．

（1）求t=0時刻進入電場的粒子打到熒光屏上時偏離O′點的距離；
（2）若粒子恰好能從金屬板邊緣離開，求此時兩極板上的電壓；
（3）試求能離開電場的粒子的最大速度，并通過計算判斷該粒子能否打在右側的熒光屏上？如果能打在熒光屏上，試求打在何處．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里和向外的勻強磁場，磁感應強度分別為B1=0.2T、B2=0.05T，分界線OM與x軸正方向的夾角為α．在第二、三象限內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強電場，電場強度E=1×104V/m．現(xiàn)有一帶電粒子由x軸上A點靜止釋放，從O點進入勻強磁場區(qū)域．已知A點橫坐標xA=-5×10-2m，帶電粒子的質量m=1.6×10-24kg，電荷量q=+1.6×10-15C．
（1）如果α=30o，在OM上有一點P，OP=3×10-2m，粒子從進入O點計時，經(jīng)多長時間經(jīng)過P點？
（2）要使帶電粒子能始終在第一象限內(nèi)運動，求α的取值范圍？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一個正點電荷，帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點的速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v2（v2＜v1）．若小物體電荷量保持不變，OM=ON，則（　�。�
A．從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小
B．從M到N的過程中，電場力對小物體先做正功后做負功
C．從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小
D．物體上升的最大高度為$\frac{{v}_{1}^{2}+{v}_{2}^{2}}{4g}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為50Ω，要求測量結果盡量準確，提供以下器材供選擇：
A．電池組（6V，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.12 5Ω）
C．電流表（0～150mA，內(nèi)阻約12.5Ω）
D．電壓表（0～6V，內(nèi)阻4kΩ）
E．電壓表（0～15V，內(nèi)阻15kΩ）
F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）
G．滑動變阻器（0～2 000Ω，允許最大電流0.3A）
H．開關、導線若干

（1）實驗時應從上述器材中選用ACDF（填寫儀器前字母代號）．
（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻Rx，在組成測量電路時，應采用電流表外接法，測量值比真實值偏�。ㄟx填“大”或“小”）．
（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖1所示，則讀數(shù)為3.795mm．
（4）在圖2畫出實驗原理圖：
（5）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請用R、d、L寫出計算金屬絲電阻率的表達式 ρ=$\frac{πRoaiogik^{2}}{4L}$．

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