题目内容

【题目】如图所示，虚线为两个等量点电荷P、Q形成的电场中的一组等势面，相邻等势面与PQ连线交点间距离相等，一带负电的粒子仅在电场力作用下的运动轨迹与等势面3、4、5的交点分别为a、b、c，以下说法正确的是（　　）

A. P、Q为同种电荷

B. PQ连线上O点的电场强度最小

C. 相邻等势面间电势差相等

D. 粒子由a到c过程中动能逐渐减小

【答案】BD

【解析】

A．由图，PQ连线的中垂线为一条等势线，则该电场的等量异种点电荷的电场，故A错误；

B．根据等量异种点电荷的电场的特点可知，在PQ连线上，O点的电场强度最小。故B正确；

C．由于相邻等势面与PQ连线交点间距离相等，结合等量异种点电荷的电场的特点可知，相邻等势面间电势差不相等。故C错误；

D．根据受力与轨迹弯曲方向的关系可知，粒子从a到c的过程中受到的电场力得方向向左，在粒子从a到c的过程中电场力做负功，粒子的动能减小。故D正确。

练习册系列答案
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【题目】某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中物体机械能是否守恒。在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平。地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印。重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为3.30 ms(当地重力加速度g=9.8 m/s2)。

（1）用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为d=____mm，由此可知小球通过光电门的速度vB.

（2）实验测得轨道离地面的高度h=0.784 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.600 m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=__m/s。（结果保留3位有效数字）

（3）在误差允许范围内，实验结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。

【题目】在如图四种电场中，分别有a、b两点，其中a、b两点的场强相同、电势不相等的是（　　）

A. 甲图：与点电荷等距的a、b两点

B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中离平板很近的a、b两点

D. 丁图：匀强电场中的a、b两点

【题目】2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波信号。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并之前，它们绕二者连线上的某点做圆周运动，且二者越转越近，最终碰撞在一起，形成新的天体。若将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，则此过程中两中子星的　　

A. 线速度逐渐变小

B. 角速度保持不变

C. 周期逐渐变大

D. 向心加速度逐渐变大

【题目】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置进行实验：

（1）已知打点计时器电源为频率50Hz的正弦交变电流，若实验中打出的某一条纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个点没有画出，x1=3.13cm，x4=7.48cm，由此可以算出小车运动的加速度大小是_____m／s2．

（2）利用测得的数据，可得到小车质量M一定时．运动的加速度a和所受拉力F（F=mg，m为砂和砂桶质量，g为重力加速度）的关系图象如图丙所示．由此可知，直线段的斜率k=_____．在拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差．若不断增加砂桶中砂的质量，a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为____（用题中出现的物理量表示）．

【题目】一探究小组要描绘一个标有“5V，2.5W”小马达（电动机，线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，马达两端的电压需要从零逐渐增加到5V．现有下列器材：

A．电源（电动势6V）

B．电压表（量程6V）

C．电流表A1（量程3A）

D．电流表A2（量程为0.6A）

E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）

F．滑动变阻器R2（最大阻值200Ω）

G．开关和导线若干

（1）实验中电流表应选______（填“C”或“D”），滑动变阻器应选______（填“E”或“F“）

（2）请在图a方框中画出完整的实验电路图______

（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于0.5V时马达才开始转动，该小组用所测数据描绘的伏安特性曲线如图b，由图象可得马达线圈的电阻为______Ω，马达正常工作时的机械功率为______W。

【题目】如图1所示，为探究“质量一定时，物体的加速度与所受合外力关系”的实验装置.

某同学的实验步骤如下：

①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F，根据相对应的纸带，求出滑块的加速度a；

④多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤③。

请按要求回答下列问题：

(1)图2是该同学实验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带求出滑块的加速度大小为___________m/s2(结果保留三位有效数字).

(2)该同学由实验得到的数据，画出如图3所示的F-a图线，图线不通过原点的原因是___________；

(3)该实验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用M、F0、g表示为μ=___________(其中M为滑块和拉力传感器的总质量，F0为图3中的截距，g为重力加速度)，与真实值相比，测得的动摩擦因数___________(选填“偏大”或“偏小”)。

【题目】如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽度L＝0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E＝3.0V，内阻r＝1.0Ω．一质量m＝0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I＝0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g＝10m/s2．求：

（1）R的大小；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零。求此时磁感应强度的大小和方向。

【题目】如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离0点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

(1)对于上述操作，下列说法正确的是___________(填序号)。

A.每次小球释放的高度可以不同

B.斜槽轨道末端必须水平

C.小球1的质量应大于小球2的质量

D.斜槽轨道尽量光滑可以减小误差

(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有___________(填序号)

A.A、B两点间的高度差h1

B.点离地面的高度h2

C.小球1和小球2的质量m1和m2

(3)当所测物理量满足表达式______________________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

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