當(dāng)滑片P從a緩慢滑向b時(shí)，處在光滑絕緣的半圓（半徑為R）形碗底部的質(zhì)量為m的帶電小球，從碗底部M緩慢運(yùn)動至碗口N，在此過程中電場力對小球做了
mgR
mgR
的功，碗對小球作用力的最小值為
3mg
5
3mg
5
．（平行板與水平方成37°角）
分析：帶電小球從碗底部M緩慢運(yùn)動至碗口N的過程中，動能不變，根據(jù)動能定理可求出電場力做功．當(dāng)支持力與電場力垂直時(shí)，電場力最小，作出力圖，求出碗對小球作用力的最小值．
解答：解：由題帶電小球從碗底部M緩慢運(yùn)動至碗口N的過程中，動能不變，根據(jù)動能定理得：W電-mgR=0，得W電=mgR，即電場力做功為mgR．
當(dāng)碗對小球的支持力與電場力垂直時(shí)，電場力最小，作出力圖，如圖，則由
   FN=mgsin37°=
3mg
5

故答案為：mgR，
3mg
5
點(diǎn)評：本題是動能定理和力平衡條件的綜合應(yīng)用，只要理解緩慢的含義，就能根據(jù)動能定理求出電場力做功．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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，并在答題卡上把所選題目對應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法中正確的是
ABD
ABD

A、被活塞封閉在氣缸中的一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，壓強(qiáng)增大，則氣缸在單位面積上，單位時(shí)間內(nèi)受到的分子碰撞次數(shù)增加
B、晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規(guī)則排列，具有空間上的周期性
C、分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間斥力大于引力；當(dāng)r小于r0時(shí)分子間斥力小于引力
D、由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢
（2）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B 的體積關(guān)系為VA
小于
小于
VB（選填“大于”、“小于”或“等于”）； 若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中
吸熱
吸熱
（選填“吸熱”或“放熱”）

（3）在“用油膜法測量分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為η的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜．測得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為
6S3
πη2
V
2
0
6S3
πη2
V
2
0
；如果把油酸分子看成是球形的（球的體積公式為V=
1
6
πd3，d為球直徑），計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個(gè)數(shù)約為多少．
B．（選修模塊3-4）（12分）
（1）下列說法中正確的是
C
C

A、光的偏振現(xiàn)象證明了光波是縱波
B、在發(fā)射無線電波時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)諧和解調(diào)
C、在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象
D、考慮相對論效應(yīng)，一條沿自身長度方向運(yùn)動的桿其長度總比桿靜止時(shí)的長度長
（2）一列橫波沿x軸正方向傳播，在t0=0時(shí)刻的波形如圖所示，波剛好傳到x=3m處，此后x=1m處的質(zhì)點(diǎn)比x=-1m處的質(zhì)點(diǎn)
后
后
（選填“先”、“后”或“同時(shí)”）到達(dá)波峰位置；若該波的波速為10m/s，經(jīng)過△t時(shí)間，在x軸上-3m～3m區(qū)間內(nèi)的波形與t0時(shí)刻的正好相同，則△t=
0.4nsn=1.2.3…
0.4nsn=1.2.3…
．

（3）如圖所示的裝置可以測量棱鏡的折射率，ABC表示待測直角棱鏡的橫截面，棱鏡的頂角為α，緊貼直角邊AC是一塊平面鏡，一光線SO射到棱鏡的AB面上，適當(dāng)調(diào)整SO的方向，當(dāng)SO與AB成β角時(shí)，從AB面射出的光線與SO重合，則棱鏡的折射率n為多少？

C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的是
AC
AC
．
A、黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B、普朗克提出了物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性．
C、波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
D、氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動加速度減小
（2）如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路．圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極．現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為
4.5
4.5
eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)
為零
為零
．（選填“為零”、或“不為零”）
（3）快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（92239U）很不穩(wěn)定，經(jīng)過
2
2
次β衰變后變成钚239（94239Pu），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
．設(shè)靜止的鈾核92239U發(fā)生一次β衰變生成的新核質(zhì)量為M，β粒子質(zhì)量為m，釋放出的β粒子的動能為E0，假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動能形式釋放出來，求一次衰變過程中的質(zhì)量虧損．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3—5）

⑴下列敘述中不符合物理學(xué)史的是              

A．麥克斯韋提出了光的電磁說

B．愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說

C．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D．貝克勒爾通過對天然放射性的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙（Pa）和鐳（Ra）

E．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來估算原子核半徑和原子的核電荷數(shù)。

 (2) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽極。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是     

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV

B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零

C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大

D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零

⑶用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能量再此進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（  ）

A、△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV

B、△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV

C、△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV

D、△n=2，12.75 eV <E<13.06 eV

⑷1914年，夫蘭克和赫茲在實(shí)驗(yàn)中用電子碰撞靜止原子的方法，使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，來證明玻爾提出的原子能級存在的假設(shè)。設(shè)電子的質(zhì)量為m,原子的質(zhì)量為m0，基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能級差為ΔE，試求入射電子的最小動能。（假設(shè)碰撞是一維正碰）

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三第四次模擬考試物理試題 題型：計(jì)算題

【選做題】請從A、B和C三小題中選定兩題作答，如都作答則按B、C兩題評分
A．(選修模塊3—3)(12分)
某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。

（1）(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是  ▲ 
A．該密閉氣體分子間的作用力增大
B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加
C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的
D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
（2）(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為    ▲   ；
（3）(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了    0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了  ▲ J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度  ▲ (填“升高”或“降低”)。
B．(選修模塊3—4) (12分)
（1）(3分) 下列關(guān)于光和波的說法中，正確的是  ▲ 
A．赫茲預(yù)言了電磁波的存在
B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C．光的衍射現(xiàn)象能說明光具有粒子性
D．光的偏振說明光波是橫波
（2）(4分) 三種透明介質(zhì)疊放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ兩介質(zhì)的界面上發(fā)生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ兩介質(zhì)界面，發(fā)生折射如圖所示，設(shè)光在這三種介質(zhì)中的速率v1、v2、v3，則它們的大小關(guān)系是  ▲ 

A．v1>v2>v3                                    B．v1>v3> v2    C．v1<v2<v3   D．v2> v1>v3
（3）(5分)如圖所示，某列波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線，虛線為t=0.3s（該波的周期T>0.3s）時(shí)刻的波形圖。已知t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在做加速運(yùn)動，求質(zhì)點(diǎn)P振動的周期和波的傳播速度。

C．(選修模塊3—5) (12分)
（1） (3分)下列說法正確的是  ▲  ．
A．康普頓效應(yīng)和電子的衍射現(xiàn)象說明粒子的波動性
B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以用來估算原子核半徑
C．核子結(jié)合成原子核時(shí)一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量
D．氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子的運(yùn)動加速度減小
（2）(4分) 2009年諾貝爾物理學(xué)獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中A為陰極，K為陽級。理想電流計(jì)可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓�，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極A，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓有的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是  ▲ 

A. 光電管陰極材料的逸出功為4.5eV
B. 若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)不為零
C. 若用光子能量為12eV的光照射陰極A，光電子的最大初動能一定變大
D. 若用光子能量為9.5eV的光照射陰極A，同時(shí)把滑片P向左移動少許，電流計(jì)的讀數(shù)一定不為零
（3） (5分) 靜止的鐳核發(fā)生衰變，釋放出的粒子的動能為E0 ,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動能形式釋放出來，求衰變后新核的動能和衰變過程中總的質(zhì)量虧損。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年上海市浦東新區(qū)建平中學(xué)高三（上）月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

當(dāng)滑片P從a緩慢滑向b時(shí)，處在光滑絕緣的半圓（半徑為R）形碗底部的質(zhì)量為m的帶電小球，從碗底部M緩慢運(yùn)動至碗口N，在此過程中電場力對小球做了    的功，碗對小球作用力的最小值為    ．（平行板與水平方成37°角）

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