物理卷·2018届江西省宜春市樟树中学高二上学期周练物理试卷（4） （解析版） 16页

‎2016-2017学年江西省宜春市樟树中学高二（上）周练物理试卷（4）‎ ‎　‎ 一．选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分.1-7题为单选题，8-10题为多选题）‎ ‎1．一根导线两端加上电压U，导体中自由电子定向移动的平均速率为v，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的，然后两端加上电压U，则导线中自由电子定向移动的平均速率为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（　　）‎ A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I=‎ D．溶液内电流方向从A到B，电流I=‎ ‎3．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线住1的电流值，则下列分析正确的是（　　）‎ A．将接线住1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B．将接线住1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C．将接线住1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D．将接线住1、3接入电路时，每一小格表示0.01A ‎4．如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1：R2：R3=1：2：3．当a、b两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（　　）‎ A．I1：I2=3：4‎ B．I1：I2=9：5‎ C．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为3：5‎ D．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为1：1‎ ‎5．如图所示的电路中，U=120V，滑动变阻器R2的最大值为 200Ω，R1=100Ω．当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为（　　）‎ A．60 V B．40 V C．80 V D．120 V ‎6．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图中甲、乙两种电路进行测试，利用甲图测得的数据是“2.8V　5.0mA”，而用乙图测得的数据是“3.0V　4.0mA”，那么该电阻测得的较为准确的情况是（　　）‎ A．560Ω，偏大 B．560Ω，偏小 C．750Ω，偏小 D．750Ω，偏大 ‎7．在图4中所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列判断不正确的是（　　）‎ A．灯泡L1的电阻为12Ω B．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75W D．灯泡L2消耗的电功率为0.30W ‎8．如图所示，用伏安法测电阻R的阻值时，下列说法正确的是（　　）‎ A．十分认真地进行测量，测量所得R值一定仍比真实值大 B．只要认真进行测量次数足够多，那么测量所得R的平均值就会非常接近真实值 C．设安培表内阻为RA，那么认真测量所得R值一定比真实值大RA D．认真测量所得R值一定比真实值小 ‎9．如图1，光滑绝缘水平面上，在坐标x1=2L、x2=﹣2L分别放置正电荷+QA、+QB且QA=9QB．两电荷连线上电势φ与位置x之间的关系图象如图2，x=L点为图线的最低点，若在x=1.5L的位置处由静止释放一个质量为m、电荷量为+‎ q的试探电荷，则下列说法正确的是（　　） ‎ A．x=L处场强为0‎ B．试探电荷+q在x=L处速度最大 C．试探电荷+q在x=L点电势能为零 D．试探电荷+q在x=﹣1.5L和x=1.5L之间做往复运动 ‎10．如图所示，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点上，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其它条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球（　　）‎ A．将打在O点的下方 B．将打在O点的上方 C．穿过平行板电容器的时间将增加 D．达到屏上动能将增加 ‎　‎ 二、填空题（共14分）‎ ‎11．描绘一个标有“6V 3W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：‎ a．标有“6V 3W”字样的小灯泡一个；‎ b.9伏学生电源一个；‎ c．量程为0﹣3V的电压表，内阻约为3千欧；‎ d．量程为0﹣15V的电压表，内阻约为15千欧；‎ e．量程为0﹣0.6A的电流表，内阻约为0.5欧；‎ f．量程为0﹣3A的电流表，内阻约为0.1欧；‎ g．滑动变阻器（阻值范围0﹣50欧，允许通过的最大电流1.5A）；‎ h．滑动变阻器（阻值范围0﹣500欧，允许通过的最大电流0.5A）；‎ i．电键一个，导线若干．‎ ‎（1）为减小实验误差，方便调节，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．请在图中给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是　　，电压表应选　　；电流表应选　　；滑动变阻器应选取　　．（填a．b．c．d．e．f．g．h等序号）‎ ‎（2）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在图中给出的四个I﹣U图线中，最能反映实际情况的是　　．‎ ‎12．测定一卷阻值约为30Ω 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：‎ A．电流表A：量程0.6A，内阻RA约为20Ω B．电压表V：量程15V，内阻RV约为4kΩ C．学生电源E：可提供0～30V直流电压 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω F．电键S及导线若干 ‎（1）为了较准确地测量该漆包线的电阻且电压变化范围大，滑动变阻器应选择　　（选填“R1”或“R2”），并将图1方框中的电路图补画完整．‎ ‎（2）根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2，则电压表的示数U为　　V，电流表的示数I为　　A．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共2小题26分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）‎ ‎13．水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球，静止在A处，AO的连线与竖直方向夹角为37°‎ ‎（1）小球的电性及绳子对它的拉力的大小 ‎（2）现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V0，小球便在竖直面内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V0至少应为多大？‎ ‎14．如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷量q=8.0×10﹣5C．求：‎ ‎（1）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；‎ ‎（2）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年江西省宜春市樟树中学高二（上）周练物理试卷（4）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（本题包括10小题，每小题6分，共60分.1-7题为单选题，8-10题为多选题）‎ ‎1．一根导线两端加上电压U，导体中自由电子定向移动的平均速率为v，现将导线均匀拉长至横截面半径为原来的，然后两端加上电压U，则导线中自由电子定向移动的平均速率为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】电流、电压概念；电阻定律．‎ ‎【分析】横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积V=LS不变，可知长度变为原来的4倍，由电阻定律的表达式：，可得变化后的电阻值．根据微观表达式可求得平均速率．‎ ‎【解答】解：横截面的半径变为原来的，可知面积变为原来的，由体积V=LS不变，可知长度变为原来的4倍．‎ 由电阻定律的表达式：，可得变化后的电阻值为：‎ 由可知，电流变为．‎ 由电流的微观表达式：I=nqSv，可知，‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（　　）‎ A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I=‎ D．溶液内电流方向从A到B，电流I=‎ ‎【考点】电流、电压概念．‎ ‎【分析】电流的方向与正离子定向移动方向相同．一价离子带电量的大小为e．通过溶液截面s的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流强度．‎ ‎【解答】解：‎ AB、电流的方向与正离子定向移动方向相同，故A错误，B错误 CD、溶液内电流方向从A到B．t时间内通过通过溶液截面s的电荷量q=n1e+n2e=（n1+n2）e，则根据电流的定义式I==，故C错误，D正确 故选：D．‎ ‎　‎ ‎3．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线住1的电流值，则下列分析正确的是（　　）‎ A．将接线住1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B．将接线住1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C．将接线住1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D．将接线住1、3接入电路时，每一小格表示0.01A ‎【考点】把电流表改装成电压表．‎ ‎【分析】对电路结构进行分析，再根据串并联电路规律即可明确流过1的电流大小，再根据比例即可求出每一小格所表示的电流大小．‎ ‎【解答】解：A、当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.2A，故量程为1.2A+0.6A=1.8A；故每一小格表示0.06A；故AB错误；‎ C、当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为1.8A，故每一小格表示0.06A，故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎4．如图所示电路中，A1和A2为理想电流表，示数分别为I1和I2，R1：R2：R3=1：2：3．当a、b两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（　　）‎ A．I1：I2=3：4‎ B．I1：I2=9：5‎ C．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为3：5‎ D．将A1、A2换理想电压表，其示数之比为1：1‎ ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】根据并联电路的特点和欧姆定律表示出图1中两电流表的示数之比，即可求出电流值比，根据串联电路的特点表示出电压是数值比即可求出．‎ ‎【解答】解：AB、电源接在A、C两点时，电路图如图1所示：‎ 并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，‎ 图中， ==，故AB错误；‎ CD、将A1、A2换成理想电压表，如右下图所示：‎ 成为串联电路，UR1：UR2：UR3=1：2：3，‎ ‎==，‎ 故C正确，D错误；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示的电路中，U=120V，滑动变阻器R2的最大值为 200Ω，R1=100Ω．当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为（　　）‎ A．60 V B．40 V C．80 V D．120 V ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】当滑片P滑至R2的中点时，变阻器下半部分电阻与R1并联后与上半部分电阻串联，根据串联电路电流相等的特点，由欧姆定律采用比例法求出a．b两端的电压．‎ ‎【解答】解：由题，滑片P滑至R2的中点，变阻器下半部分电阻为100Ω，下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=R1=50Ω，则a．b两端的电压为Uab=U=×120V=40V 故选：B ‎　‎ ‎6．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图中甲、乙两种电路进行测试，利用甲图测得的数据是“2.8V　5.0mA”，而用乙图测得的数据是“3.0V　4.0mA”，那么该电阻测得的较为准确的情况是（　　）‎ A．560Ω，偏大 B．560Ω，偏小 C．750Ω，偏小 D．750Ω，偏大 ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】根据题给条件分析电流表、电压表示数变化显著程度，来分析电路误差大小．测量值由电压表与电流表读数之比求出，剔除误差后求出真实值．‎ ‎【解答】解：两次测量电压表示数变化率大小==，‎ 电流表示数变化率大小==，则＜，‎ 可见电流表示数变化显著，说明电压分流作用显著，采用电流表内接法误差较小，‎ 故乙图所示电路测该电阻的阻值误差较小．‎ 测量值Rx===750Ω，‎ 真实值R真=Rx﹣RA，故测量值比真实值偏大．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎7．在图4中所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列判断不正确的是（　　）‎ A．灯泡L1的电阻为12Ω B．通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75W D．灯泡L2消耗的电功率为0.30W ‎【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】当开关闭合后，灯泡L1的电压等于3V，由图读出其电流I，由欧姆定律求出电阻，并求出其功率．灯泡L2、L3串联，电压等于1.5V，由图读出电流，求出电阻．‎ ‎【解答】解：A、C当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻R1==12Ω，功率P1=U1I1=0.75W．故AC正确．‎ ‎ B、灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，所以，故B错误；‎ ‎ D、L2消耗的功率P2=I2U2=0.3W，故D正确．‎ 本题选不正确的 故选B ‎　‎ ‎8．如图所示，用伏安法测电阻R的阻值时，下列说法正确的是（　　）‎ A．十分认真地进行测量，测量所得R值一定仍比真实值大 B．只要认真进行测量次数足够多，那么测量所得R的平均值就会非常接近真实值 C．设安培表内阻为RA，那么认真测量所得R值一定比真实值大RA D．认真测量所得R值一定比真实值小 ‎【考点】伏安法测电阻．‎ ‎【分析】实验误差有系统误差和偶然误差；由于实验方法及测量电路造成的误差是系统误差，多次测量求平均值是无法克服的．本题要注意电表的内阻对测量结果的影响．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，本实验采用了电流表内接法，由于电流表的分压而使电压表测量结果偏大，电流是准确的，故测量值一定大于真实值；故A正确；‎ B、系统误差是无法消除的，故多次测量求平均值仍有误差存在，故B错误；‎ C、由欧姆定律可知，I=，故测量结果准确的话，一定比真实值大RA；故C正确；‎ D、由A的分析可知D错误；‎ 故选AC．‎ ‎　‎ ‎9．如图1，光滑绝缘水平面上，在坐标x1=2L、x2=﹣2L分别放置正电荷+QA、+QB且QA=9QB．两电荷连线上电势φ与位置x之间的关系图象如图2，x=L点为图线的最低点，若在x=1.5L的位置处由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的试探电荷，则下列说法正确的是（　　） ‎ A．x=L处场强为0‎ B．试探电荷+q在x=L处速度最大 C．试探电荷+q在x=L点电势能为零 D．试探电荷+q在x=﹣1.5L和x=1.5L之间做往复运动 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；库仑定律；电场的叠加；电势能．‎ ‎【分析】根据φ﹣x图象切线的斜率等于场强E，分析场强的变化，判断小球的速度变化；根据动能定理确定小球可以到达的位置；由EP=qφ判断电荷+q在x=L点的电势能；根据动能定理判断．‎ ‎【解答】解：AB、据φ﹣x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，所以在C处场强向左，小球向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故AB正确；‎ C、由图可知，x=L点电势不为0，由EP=qφ可知，电荷+q在x=L点电势能不为零，故C错误；‎ D、根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=﹣L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，不能到达x=﹣2L点处．故D错误．‎ 故选：AB．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点上，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其它条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球（　　）‎ A．将打在O点的下方 B．将打在O点的上方 C．穿过平行板电容器的时间将增加 D．达到屏上动能将增加 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；电容器的动态分析．‎ ‎【分析】仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，小球在平行板电容器中做类平抛运动，由E=分析板间场强的变化，确定小球所打的位置．根据类平抛运动的规律分析时间．‎ ‎【解答】解：A、B仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，电容器板间电压不变，由E=分析得知板间场强减小，小球所受的电场力减小，小球将向下偏转，打在O点的下方．故A正确，B错误．‎ C、小球在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间t=，与电压的变化无关，所以穿过电容器的时间t不变．故C错误．‎ D、极板未动时，小球做匀速直线运动．极板平行上移后，小球的合力做正功，动能增大，故D正确．‎ 故选AD ‎　‎ 二、填空题（共14分）‎ ‎11．描绘一个标有“6V 3W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室备有下列器材：‎ a．标有“6V 3W”字样的小灯泡一个；‎ b.9伏学生电源一个；‎ c．量程为0﹣3V的电压表，内阻约为3千欧；‎ d．量程为0﹣15V的电压表，内阻约为15千欧；‎ e．量程为0﹣0.6A的电流表，内阻约为0.5欧；‎ f．量程为0﹣3A的电流表，内阻约为0.1欧；‎ g．滑动变阻器（阻值范围0﹣50欧，允许通过的最大电流1.5A）；‎ h．滑动变阻器（阻值范围0﹣500欧，允许通过的最大电流0.5A）；‎ i．电键一个，导线若干．‎ ‎（1）为减小实验误差，方便调节，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．请在图中给定的四个电路图和上述所给的器材中选取适当的电路和器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是　C　，电压表应选　d　；电流表应选　e　；滑动变阻器应选取　g　．（填a．b．c．d．e．f．g．h等序号）‎ ‎（2）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在图中给出的四个I﹣U图线中，最能反映实际情况的是　C　．‎ ‎【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．‎ ‎【分析】（1）由题目中给出的数据可以选出电流表，由电路的接法可以选出正确的滑动变阻器；‎ 由于要求小灯泡电压从零调，故变阻器应用分压式，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法；‎ ‎（2）小灯泡电压或电流增大，温度升高，小灯泡电阻等于图线上某点与原点连线的斜率．‎ ‎【解答】解：（1）因要求小灯泡电压从零调节，所以滑动变阻器应用分压式，由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，故选取的电路应为C； ‎ 本实验应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻；故滑动变阻器应选择g；灯泡额定电压为6V，故电压表选d，灯泡中的电流最大为I===0.5A，故为了准确和安全，电流表应选用e；‎ ‎（2）根据欧姆定律可知，小灯泡电阻R=可知，小灯泡电阻应等于图线上的点与原点连线的斜率值，而斜率逐渐增大，所以小灯泡电阻随温度T的关系是T升高R增大； ‎ ‎ 故答案为：（1）c d e g；（2）C．‎ ‎　‎ ‎12．测定一卷阻值约为30Ω 的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：‎ A．电流表A：量程0.6A，内阻RA约为20Ω B．电压表V：量程15V，内阻RV约为4kΩ C．学生电源E：可提供0～30V直流电压 D．滑动变阻器R1：阻值范围0～10Ω E．滑动变阻器R2：阻值范围0～500Ω F．电键S及导线若干 ‎（1）为了较准确地测量该漆包线的电阻且电压变化范围大，滑动变阻器应选择　R1　（选填“R1”或“R2”），并将图1方框中的电路图补画完整．‎ ‎（2）根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2，则电压表的示数U为　13.5　V，电流表的示数I为　0.46　A．‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【分析】（1）由已知条件可明确实验测量电路原理图，即可选择相应的滑动变阻器；‎ ‎（2）根据两表的量程可得出最小分度，再由指针的位置可求得两表的示数．‎ ‎【解答】解：（1）为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器，滑动变阻器应选择R1；‎ 待测电阻的阻值约为30Ω，电流表内阻约为20Ω，电压表内阻约为4kΩ，‎ 电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法；为了测多组实验数据，‎ 电压与电流变化范围应大些，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：‎ ‎（2）电压表量程为15V，故最小分度为0.5V，故读数为13.5V，‎ 电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则指针示数为：0.46A；‎ 故答案为：（1）R1；电路图如图所示；（2）13.5； 0.46．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共2小题26分，解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）‎ ‎13．水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球，静止在A处，AO的连线与竖直方向夹角为37°‎ ‎（1）小球的电性及绳子对它的拉力的大小 ‎（2）现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V0，小球便在竖直面内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V0至少应为多大？‎ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；向心力．‎ ‎【分析】（1）根据受力分析，依据平衡条件，分析电场力的方向，从而确定小球的电性．并求绳子的拉力大小．‎ ‎（2）将电场力与重力合成等效成重力加速度，由牛顿第二定律求最小速度，并根据运动定理，即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）静止时，小球所受的电场力水平向右，所以小球带正电．‎ 静止时对球受力分析如右图，则有 ‎ ‎ 绳子拉力 T==mg ‎（2）小球所受的电场力 qE=mgtan37°=mg 将电场力与重力合成，“等效”场力为 G′==mg，与T反向 ‎“等效”场重力加速度 g′=g 与重力场相类比可知，小球能在竖直平面内完成圆周运动的速度速度位置在AO连线B处，且最小速度为 vB=‎ 从B到A运用动能定理，可得 G′•2R=﹣‎ 即mg•2R=﹣‎ 解得v0=‎ 答：‎ ‎（1）小球带正电，绳子对它的拉力的大小为mg．‎ ‎（2）为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V0至少应为．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.40m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷量q=8.0×10﹣5C．求：‎ ‎（1）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；‎ ‎（2）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用．‎ ‎【分析】（1）带电体在光滑水平轨道上由电场力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可求出加速度大小，由运动学公式可算出到B端的速度大小．由带电体运动到B端的速度，及牛顿第二、三定律可求出带电体对圆弧轨道的压力．‎ ‎（2）带电体从B端运动到C端的过程中，由电场力做功、重力作功及动能的变化，结合动能定理求出摩擦力做的功．‎ ‎【解答】解：（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有：‎ qE=ma ‎ 解得：a==8m/s2‎ 设带电体运动到B端的速度大小为vB，则：‎ ‎ 解得： m/s 设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，‎ 根据牛顿第二定律有：N﹣mg=‎ 解得：N=5N 根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小：N′=N=5N 方向：竖直向下 ‎（2）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功：W电=qER=0.32J 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩，对此过程根据动能定理有：‎ 代入数据解得：W摩=﹣0.72J 答：（1）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力是5N；‎ ‎（2）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功是﹣0.72J．‎ ‎　‎ ‎2016年12月10日