4．在空間存在一電場，沿x軸正方向其電勢φ的變化如圖所示．電子僅在電場的作用下從O點(diǎn)以初速度v0沿x軸正方向射出，沿直線依次通過a、b、c、d四點(diǎn)．則下列關(guān)子電子運(yùn)動的描述正確的是（　�。�
A．ab段的電場線方向不一定沿x軸
B．在Oa間電子做勻加速直線運(yùn)動
C．電子在cd間運(yùn)動過程中電勢能一直減小
D．要使電子能到達(dá)無窮遠(yuǎn)處，粒子的初速度v0至少為$\sqrt{\frac{2e{φ}_{0}}{m}}$

分析 根據(jù)圖象分析電勢的變化情況，圖線的切線斜率等于電場強(qiáng)度，從而可分析場強(qiáng)的變化情況，進(jìn)一步分析電場力的變化情況，即可判斷電子的運(yùn)動情況．根據(jù)電場力做功情況，判斷電勢能的變化情況．

解答 解：A、電子僅在電場的作用下從O點(diǎn)以初速度v0沿x軸正方向射出，沿直線依次通過a、b、c、d四點(diǎn)，電子只能做勻速直線運(yùn)動或變速直線運(yùn)動，ab段的電勢降低，說明電子做變速直線運(yùn)動，且電場力的方向不變，場強(qiáng)方向不變，即ab段的電場線方向一定沿x軸，故A錯(cuò)誤；
B、由圖知oa間的電勢不變，則oa間的電場強(qiáng)度為零，電子不受電場力，做勻速直線運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；
C、電子在cd間運(yùn)動時(shí)電子受到的電場力做負(fù)功，的電勢能一定增大，故C錯(cuò)誤；
D、由于電子在Od運(yùn)動時(shí)電場力做負(fù)功，所以其電勢能增大，動能減��；電場力做功：W=-e•△φ=-eφ0，所以要使電子能到達(dá)無窮遠(yuǎn)處，由動能定理得：W=0-$\frac{1}{2}$mv02，所以粒子的初速度v0至少為$\sqrt{\frac{2e{φ}_{0}}{m}}$，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強(qiáng)的變化，再根據(jù)電場力做功與電勢能的變化的關(guān)系進(jìn)行判斷．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，半徑為R、質(zhì)量為m且分布均勻的閉合金屬圓環(huán)用長為L的絲線懸掛于天花板下，在其下方橫放著一根通電直導(dǎo)線，今將環(huán)拉至擺線與豎直方向成θ角的位置無初速度釋放，已知θ＜5°．若環(huán)在擺動過程中始終保持與擺線在同一平面內(nèi)，則（　�。�
A．環(huán)能擺到右側(cè)同一高度
B．環(huán)第一次擺到最低點(diǎn)所用的時(shí)間大于$\frac{π}{2}\sqrt{\frac{L+R}{g}}$
C．環(huán)在運(yùn)動中所受安培力始終沿豎直方向
D．環(huán)在運(yùn)動中所受安培力的方向始終與速度方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

16．如圖所示，平板小車C靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)在A、B兩個(gè)小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），小車C的兩端同時(shí)水平地滑上小車．初速度vA=1.2m/s，vB=0.6m/s．A、B與C間的動摩擦因數(shù)都是μ=0.1，A、B、C的質(zhì)量都相同．最后A、B恰好相遇而未碰撞．且A、B、C以共同速度運(yùn)動．g取10m/s2．求：
（1）A、B、C共同運(yùn)動的速度．
（2）B物體相對于地面向左運(yùn)動的最大位移．
（3）小車的長度．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．用電壓表、電流表、滑動變阻器、直流電源和一只燈泡組成一電路，測得該燈泡I-U圖象如圖1所示，已知滑動變阻器的總電阻為25Ω，電源電動勢為6V，且內(nèi)阻不計(jì)
①在I-U圖中，BA過程燈泡電阻改變了10Ω．
②在如圖2的方框中，不改變滑動變阻器和電源位置，補(bǔ)充電表和燈泡符號，完成電路圖，要求
滑動變阻器觸頭從變阻器最左端向右滑動時(shí)，燈泡兩端的電壓從0開始逐漸增大．
③按你所畫的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)物圖（圖3）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，A、B為兩個(gè)挨得很近的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），并列放于傾角為θ的光滑斜面上，斜面足夠長．現(xiàn)將B球由靜止釋放，同時(shí)將A球以速度v0水平拋出，A球落于斜面上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）．已知重力加速度為g，則A、B兩球到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間差為（　�。�
A．$\frac{2{v}_{0}}{g}$tanθB．$\frac{2{v}_{0}}{gcosθ}$C．$\frac{2{v}_{0}（1-sinθ）}{gsinθ}$D．$\frac{2{v}_{0}（1-sinθ）}{gcosθ}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，橡皮條OA和OA′之間的夾角為0°時(shí)，結(jié)點(diǎn)O吊著質(zhì)量為1kg的砝碼，O點(diǎn)恰好在圓心．現(xiàn)將A、A′分別移到同一豎直平面內(nèi)的圓周上的B和B′點(diǎn)，且它們與豎直方向的夾角都為60°，要使O點(diǎn)仍在圓心上，則所掛砝碼的質(zhì)量只能是（　�。�
A．1kgB．2kgC．0.5kgD．$\frac{\sqrt{3}}{2}$kg

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是 （　�。�
A．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能
B．一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子的運(yùn)動速度增大
D．β射線的速度接近光速，一張普通白紙就可以擋住
E．放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，在0≤x≤b、0≤y≤a的長方形區(qū)域中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xOy平面向外．O處有一個(gè)粒子源，在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，它們的速度大小相同，速度方向均在xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi)．己知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期為T，最先從磁場上邊界中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{T}{12}$，最后從磁場中飛出的粒子經(jīng)歷的時(shí)間為$\frac{T}{4}$．不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，則（　�。�
A．粒子圓周運(yùn)動的半徑r=2aB．粒子的射入磁場的速度大小v=$\frac{qBa}{m}$
C．長方形區(qū)域的邊長滿足關(guān)系b=2aD．長方形區(qū)域的邊長滿足關(guān)系b=（$\sqrt{3}$+1）a

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

14．質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為L的圓周運(yùn)動，如圖所示，運(yùn)動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時(shí)刻小球通過軌道的最低點(diǎn)B，此時(shí)繩子的張力為10mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動，經(jīng)過半個(gè)圓周恰好能通過最高點(diǎn)A，則求：
（1）小球在A的速度大��；
（2）小球在B的速度大��；
（3）在此過程中空氣阻力對小球所做的功是多少？

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