【題目】做功與路徑無(wú)關(guān)的力場(chǎng)叫做勢(shì)場(chǎng)，在這類(lèi)場(chǎng)中可以引入“勢(shì)”和“勢(shì)能”的概念，場(chǎng)力做功可以量度勢(shì)能的變化。例如靜電場(chǎng)和引力場(chǎng)。如圖所示，真空中靜止點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則在距離點(diǎn)電荷+Q為r的某點(diǎn)處放置電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能為（式中k為靜電力常量）。

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

①將該檢驗(yàn)電荷由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)及電勢(shì)能的增減；

②求A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；

（2）類(lèi)似的，由于引力的作用，行星引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢(shì)能．若取離行星無(wú)窮遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能的零勢(shì)點(diǎn)，則距離行星球心為r處的物體引力勢(shì)能，式中G為萬(wàn)有引力常量，M為行星的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量。設(shè)行星的半徑為R，求探測(cè)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(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減�、�（2）

【解析】

（1）①正電荷受力向右，可知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小.

②由電勢(shì)差定義：

可得：

（2）由機(jī)械能守恒可得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】無(wú)償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會(huì)的標(biāo)志之一。現(xiàn)代獻(xiàn)血常采用機(jī)采成分血的方式，就是指把健康人捐獻(xiàn)的血液，通過(guò)血液分離機(jī)分離出其中某一種成分（如血小板、粒細(xì)胞或外周血干細(xì)胞）儲(chǔ)存起來(lái)，再將分離后的血液回輸?shù)骄璜I(xiàn)者體內(nèi)。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(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，血液在這個(gè)“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢(shì)能”。 初始時(shí)試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周?chē)獫{密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對(duì)于試管由靜止開(kāi)始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 （）

A.細(xì)胞a的“模擬重力勢(shì)能”變小，細(xì)胞b的“模擬重力勢(shì)能”變大

B.若某時(shí)刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對(duì)細(xì)胞a做功的功率給小于對(duì)細(xì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)（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(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為探究加速度與力及質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖，圖中A為小車(chē)，B為裝有砝碼的托盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電源．小車(chē)的質(zhì)量為m1，托盤(pán)(及砝碼)的質(zhì)量為m2．

(1)下列說(shuō)法中正確的是____．

A．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中牽引小車(chē)的細(xì)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(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像

(2)實(shí)驗(yàn)中平衡小車(chē)所受阻力的做法是:在不掛細(xì)繩和鉤碼的情況下，改變木板的傾斜程度，使小車(chē)能拖動(dòng)紙帶沿木板做_______運(yùn)動(dòng)．

(3)如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．由此可求得小車(chē)的加速度大小為____m/s2．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

A.A的質(zhì)量為4 kg

B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A的最大速度為4 m/s

C.在A離開(kāi)擋板前，A、B及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒

D.在A離開(kāi)擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為3 J

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科目：高中物理 來(lái)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(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。若保持開(kāi)關(guān)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(guò)電容器�，F(xiàn)將極板間的距離增大（電子任能夠穿過(guò)電容器），則以下判斷正確的是

A.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大

B.電子離開(kāi)電容器時(shí)速度的偏轉(zhuǎn)角變小

C.電子離開(kāi)電容器時(shí)的側(cè)移量變大

D.電子通過(guò)電容器的時(shí)間變短

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器

B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器

C.電場(chǎng)使帶電粒子加速，磁場(chǎng)使帶電粒子旋轉(zhuǎn)

D.離子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場(chǎng)的電壓無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了提高自行車(chē)夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車(chē)后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成．后輪的內(nèi)、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(lián)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(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其內(nèi)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(duì)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)．若不計(jì)其它電阻，忽略磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng)．

（1）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并指出ab上的電流方向；

（2）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，畫(huà)出“閃爍”裝置的電路圖；

（3）從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始，經(jīng)計(jì)算畫(huà)出輪子一圈過(guò)程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢(shì)差Uab隨時(shí)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(xué)提出，通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)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(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)價(jià)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

（1）根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路，在圖乙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接完整。

（________）

（2）正確連接電路后，斷開(kāi)S1，S2接1，調(diào)節(jié)好多用電表，將兩表筆接觸Rx兩端的接線柱，粗測(cè)其阻值，此過(guò)程中存在的問(wèn)題是___________，正確操作后，粗測(cè)出Rx的阻值為R1。

（3）小明通過(guò)下列步驟，較準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值。

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

②調(diào)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(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表再次滿偏，此時(shí)電阻箱示數(shù)為R2，則Rx =__________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理課上老師做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將一平整且厚度均勻的銅板固定在絕緣支架上，將一質(zhì)量為m的永磁體放置在銅板的上端，t=0時(shí)刻給永磁體一沿斜面向下的瞬時(shí)沖量，永磁體將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示。若永磁體下滑過(guò)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(shì)能的零勢(shì)面。則圖乙中關(guān)于永磁體下滑過(guò)程中速率v、動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep、機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的圖像一定錯(cuò)誤的是

A.

B.

C.

D.

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