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如圖所示，M、N是水平放置的一對金屬板，其中M板中央有一個小孔O，板間存在豎直向上的勻強電場．AB是一長9L的輕質絕緣細桿，在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶正電小球，每個小球的電荷量為q、質量為m，相鄰小球距離為L．現將最下端小球置于O處，然后將AB由靜止釋放，AB在運動過程中始終保持豎直．經觀察發現，在第4個小球進入電場到第5個小球進入電場這一過程中AB做勻速運動．則兩板間電場強度E=

5mg

，上述勻速運動過程中速度的大小為

3gL

．

分析：（1）在第四個小球進入電場到第五個小球進入電場前這一過程中，AB做勻速直線運動，AB受到的電場力為4qE，根據重力與電場力平衡，求出電場強度．
（2）從第一個小球進入到第三個小球進入電場過程中，重力做功為10mg?3L，電場力做功為-qE（3L+2L+L），根據動能定理求出速度大小v．

解答：解：（1）由力的平衡條件得：10mg=4qE，解得：電場強度：E=

5mg

；
（2）從第一個小球進入電場到第4個小球進入電場的過程中，由動能定理得：
10mg?3L-qE（3L+2L+L）=

（10m）v²-0，解得：v=

3gL

；
故答案為：

5mg

，

3gL

．

點評：本題主要考查了帶電小球在電場中運動的問題，要能正確對物體進行受力分析，得出物體的運動情況，并能結合動能定理解題，難度適中．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．

（1）當洗衣缸內水位緩慢升高時，設細管內空氣溫度不變，
則被封閉的空氣

A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣

放出

（選填“吸收”或“放出”）了

0.6

J的熱量；當洗完衣服缸內
水位迅速降低時，則空氣的內能

減小

（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數（結果保留一位有效數字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是

A．光的偏振現象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質點的振動函數表達式y=

-5sinπt

cm；

②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=

cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是

A．男孩和木箱組成的系統動量守恒
B．小車與木箱組成的系統動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態能量為E（E＜0 ），各個定態的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為

-E

；若有一群處于n=2能級的氫原子，發生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功至多為

（結果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內，3個α粒子可以結合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結果保留一位有效數字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，a、b是兩束不同的單色光平行地從空氣射入水中，發生折射．α＞β，則下列說法正確的是

A．水對光束a的折射率較大
B．水中光束b的速度較小
C．光束a頻率較大
D．若從水中射向空氣，光束a的臨界角比光束b的臨界角小
（2）如圖是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點，現從圖示時刻開始計時，問：
①經過多長時間，M點第二次到達波谷？
②這段時間里，N點經過的路程為多少？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年江蘇省蘇北四市聯考高三（上）第二次調研物理試卷（1月份）（解析版） 題型：解答題

（選做題）（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應的答題區域內作答，如都作答則按A、B兩小題評分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．
（1）當洗衣缸內水位緩慢升高時，設細管內空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運動加劇
C．分子的平均動能增大
D．體積變小，壓強變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當洗完衣服缸內
水位迅速降低時，則空氣的內能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩爾質量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算該氣體分子的總個數（結果保留一位有效數字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質點的振動函數表達式y=______cm；
②x=5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并
偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計算判斷光在F點能否發生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統動量守恒
B．小車與木箱組成的系統動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
（2）若氫原子的基態能量為E（E＜0 ），各個定態的能量值為E_n=E/n²（n=1，2，3…），則為使一處于基態的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級的氫原子，發生躍遷時釋放的光子照射某金屬能產生光電效應現象，則該金屬的逸出功至多為______（結果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內，3個α粒子可以結合成一個₆¹²C核，已知₆¹²C核的質量為1.99502×10^-26kg，α粒子的質量為6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，計算這個反應中所釋放的核能（結果保留一位有效數字）．