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如圖所示，足夠大的絕緣水平面上有一質量為m、電荷量為-q的小物塊（視為質點），從A點以初速度v₀水平向右運動，物塊與水平面問的動摩擦因數為μ．在距離A點L處有一寬度為L的勻強電場區，電場強度方向水平向右，已知重力加速度為g，場強大小為E=

2μmg

．則下列說法不正確的是（　　）

A．適當選取初速度v₀，小物塊有可能靜止在電場區內

B．無論怎樣選擇初速度v₀，小物塊都不可能靜止在電場區內

C．若小物塊能穿過電場區域，小物塊在穿過電場區的過程中，電場力做功為-2μmgL

D．要使小物塊進入電場區，初速度v₀的大小應大于

2μgL

分析：物塊進入電場后，水平方向受到向左的電場力和摩擦力，比較這兩者的大小即可判斷小物塊有是否可能最終靜止在電場區內；電場力做的功根據恒力做功公式求解；要使小物塊進入電場區，則進入時速度大于零，根據動能定理即可求解．

解答：解：A、物塊進入電場后，水平方向受到向左的電場力和摩擦力，F_電=Eq=

2μmg

×q=2μmg＞μmg，即在電場區內，小物塊不可能受了平衡，所以小物塊都不可能最終靜止在電場區內，故A錯誤，B正確；
C、小物塊在穿過電場區的過程中，電場力做功W=-F_電L=-2μmgL，故C正確；
D、要使小物塊進入電場區，則進入時速度大于零，
若運動到電場的左邊界的速度恰好為零，運用動能定理得：
0-

mv₀²=-μmgL
解得：v₀=

2μgL

所以要使小物塊進入電場區，初速度v₀的大小應大于

2μgL

，故D正確．
但本題選錯誤的，故選A

點評：本題主要考查了動能定理、恒力做功公式在電場中的應用，要求同學們能正確對物體進行受力分析，難度適中．

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，圓柱形絕熱氣缸（設其足夠長）固定于水平面上，缸內用絕熱活塞密封一定質量的理想氣體，已知活塞與氣缸壁的接觸是光滑的，活塞的橫截面積為S，大氣壓強為P₀，電源和電熱絲構成回路．可以對氣體緩慢加熱．開始時，電路未接通，系統處于平衡狀態，封閉氣體的溫度為T₁．現用兩種方法使氣缸內氣體溫度，均由T₁緩慢升高到T₂．第一次先將活塞固定，接通電路后電熱絲產生的熱量為Q₁；第二次活塞不固定．可以緩慢自由移動，接通電路后電熱絲產生的熱量為Q₂．
①通過計算說明Q₁和Q₂哪個大些？
②求第二種情況下氣缸內氣體溫度由T₁升高到T₂的過程中，活塞移動的距離L．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）分析判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”
A．用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙

B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同

C．夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到到最小趨勢的緣故

D．自然界中進行的一切與熱現象有關的宏觀過程都具有方向性

（2）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，有下列操作步驟，請補充實驗步驟C的內容及實驗步驟E中的計算式：
A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入 1mL 的油酸酒精溶液的滴數N；
B．將痱子粉末均勻地撒在淺盤內的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數n；
C．

D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長1cm的正方形為單位，計算出輪廓內正方形的個數m；
E．用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑 d=

cm．
（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態．試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3-3模塊選做題）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應的括號內打“√”或“×”。

A．用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙（）

B．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同（）

C．夏天荷葉上小水珠呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故（）

D．自然界中進行的一切與熱現象有關的宏觀過程都具有方向性（）

（2）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，有下列操作步驟，請補充實驗步驟C的內容及實驗步驟E中的計算式。

A．用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，記下滴入1 mL的油酸酒精溶液的滴數N；

B．將痱子粉末均勻地撒在淺盤內的水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足夠大，且不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數n；

C．_________________________________________________________________

D．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長1 cm的正方形為單位，計算輪廓內正方形的個數m；

E．用上述測量的物理量可以估算出單個油酸分子的直徑d=_________ m。

（3）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b，氣體分子之間相互作用力可忽略不計。現通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態。試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選考題

1.［物理——選修2-2］ (1)常見的傳動方式有__________、__________、__________和齒輪傳動等。齒輪傳動的傳動比是主動輪與__________的轉速之比，傳動比等于__________與__________的齒數之比。

(2)液壓千斤頂是利用密閉容器內的液體能夠把液體所受到的壓強向各個方向傳遞的原理制成的。圖為一小型千斤頂的結構示意圖。大活塞A的直徑D₁=20 cm，小活塞B的直徑D₂=5 cm，手柄的長度OC=50 cm，小活塞與手柄的連接點到轉軸O的距離DO=10 cm。現用此千斤頂使質量m=4×10³ kg的重物升高了h=10 cm。g取10 m/s²，求

(i)若此千斤頂的效率為80%，在這一過程中人做的功為多少？

(ii)若此千斤頂的效率為100%，當重物上升時，人對手柄的作用力F至少要多大？

2.［物理——選修3-3］

(1)帶有活塞的氣缸內封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態a，然后經過過程ab到達狀態b或經過過程ac到達狀態c，b、c狀態溫度相同，如V-T圖所示。設氣體在狀態b和狀態c的壓強分別為p_b和p_c，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Q_ab和Q_ac，則___________(填入選項前的字母，有填錯的不得分)

A.p_b＞p_c，Q_ab＞Q_ac B.p_b＞p_c，Q_ab＜Q_ac

C.p_b＜p_c，Q_ab＞Q_ac D.p_b＜p_c，Q_ab＜Q_ac

(2)圖中系統由左右兩個側壁絕熱、底部導熱、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩容器的下端由可忽略容積的細管連通。

容器內兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強為p₀，溫度為T₀=273 K，兩活塞因自身重量對下方氣體產生的附加壓強均為0.1p₀。系統平衡時，各氣柱的高度如圖所示。現將系統底部浸入恒溫熱水槽中，再次平衡時A上升了一定高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

(i)第二次平衡時氮氣的體積；

(ii)水的溫度。

3.［物理——選修3-4］

(1)某振動系統的固有頻率為f₀，在周期性驅動力的作用下做受迫振動，驅動力的頻率為f。若驅動力的振幅保持不變，下列說法正確的是______(填入選項前的字母，有填錯的不得分)

A.當f＜f₀時，該振動系統的振幅隨f增大而減小

B.當f＞f₀時，該振動系統的振幅隨f減小而增大

C.該振動系統的振動穩定后，振動的頻率等于f₀

D.該振動系統的振動穩定后，振動的頻率等于f

(2)一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30°，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為。在此截面所在的平面內，一條光線以45°的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡。畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。