题目内容

3．如图所示，d处固定有负点电荷Q，一个带电质点只在电场力作用下运动，射A此区域时的轨迹为图中曲线abc，a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点，则下列说法正确的是（　　）
A．质点由a到c，电势能先增加后减小，在b点动能最小
B．a、b、c三点处电势高低关系是φa=φc＞φb
C．质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为1：2：1
D．若将d处的点电荷改为+Q，该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

分析 电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故B点的电势高于ac两点的电势．应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系．

解答 解：A、根据轨迹弯曲方向判断出粒子之间存在引力，它与固定在O点的电荷是异种电荷，故质点带正电荷，质点从a到b，电势升高，电势能就增加；从b到c电势能减小，质点在b点的电势能最大，则动能最小．故A正确；
B、根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势最高，a、c两点的电势相等，即φa=φc＜φb．故B错误；
C、质点在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，ra=rc=$\frac{\sqrt{2}}{2}$rb，
代人库仑定律：F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$，
可得：$\frac{{F}_{a}}{{F}_{b}}$=$\frac{{r}_{b}^{2}}{{r}_{a}^{2}}$=$\frac{2}{1}$
由牛顿第二定律：$\frac{{a}_{a}}{{a}_{b}}$=$\frac{2}{1}$，所以质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为2：1：2；故C错误．
D、若将d处的点电荷改为+Q，质点受到斥力，轨迹不可能沿曲线abc，故D错误．
故选：A

点评 本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力．根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧．进而判断出电荷是正电荷

练习册系列答案
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13．如图所示，绝缘光滑半径为R=0.8m的半圆环竖直固定放置，位于场强E1=4V/m、方向竖直向上的匀强电场中，半圆环的下端与地面相切于最低点B，半圆环的右边存在水平向右的场强为E2=0.2V/m的匀强电场，现有质量m=1kg，带电荷量q=+5C的小物块（可视为质点），位于半圆环最高点A，小物块与地面的动摩擦因数μ=0.2．现给小物块水平向左的初速度vA=4$\sqrt{3}$m/s（g取10m/s2）．求：
（1）小物体到达B点的速度大小；
（2）小物体到达B点时对半圆环的压力大小；
（3）小物体在地面上滑行到最后处所用的时间．
14．关于点电荷的说法，正确的是（　　）
A．点电荷一定是带电量很小的电荷
B．只有体积很小的电荷，才能看作点电荷
C．体积很大的电荷，一定不能看作点电荷
D．体积很大的电荷，一定条件下也可看作点电荷
11．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置如图甲，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，根据实验数据画出的图图乙，已知实验过程中操作正确，
（1）本实验采用的科学方法是等效替代法
（2）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是D
A．用两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
B．橡皮条沿同一方向伸长
C．橡皮条伸长到同一长度
D．橡皮条沿同一方向伸长到同一长度
（3）乙图中F1、F2、F、F′四个力，其中F（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的，其中F′（填上述字母）的方向沿AO方向．
（4）丙图是测量中某一弹簧秤的示数，示数表明该力大小为1.20N．
18．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端装有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动．则（　　）
A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上拉力一定不变D．轻绳上拉力一定变小
8．某同学在实验室想测量一只灵敏电流计G表内的电阻rg，及电源的电动势E和内阻r，要求：测量尽量准确，能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的$\frac{1}{3}$，待测元件及提供的其他实验材料有：
A．待测G表：量程500μA，内阻在150-2500Ω之间
B．待测电源E：电动势约3.0V，内阻未知
C．电流表A：量程2A，内阻约0.1Ω
D．电压表V：量程300mV，内阻约500Ω
E．定值电阻R0：R0=300
F．滑动变阻器R1；最大阻值100Ω，额定电流2A
H．电阻箱R2：0-9999Ω
J．开关S一个，导线若干
（1）该同学先利用伏安法测量G表内阻0．
①图甲是该同学设计的实验电路图，则虚线框中应该选用的元件是E；（填元件前面的序号字母）
②该同学读出c表的示数为，电压表y的示数为u，请写出待测G表的内阻的计算表达式R=$\frac{U}{I}$-R0；．
（2）该同学测出rv=200Ω后，然后把G表和电阻箱R2串联，将它改装成一只量程为3V的电压表，则电阻箱Rx应调到2800Ω．
（3）该同学利用电流表A和改装后的电压表，将各元件连接成图乙所示的测量电路，接着测量电源的电动势E
及内阻n若利用测量的数据，作出的G表示数k与通过滑动变阻器蜀的电流，的关系图象如图丙所示，则可得
到电源的电动势E=1.5V．内阻r=0.6n（计算结果均保留两位有效数字）
15．关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．两物体间有摩擦力，两物体间就一定有弹力
B．两物体间有滑动摩擦力，两物体就一定都是运动的
C．握在手中的瓶子不滑落下来是因为手的摩擦力大于瓶子所受重力
D．两物体间有相对运动，两物体间就一定有滑动摩擦力
12．一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，此时质点P正向y轴正方向运动，经0.1s第一次到达波峰位置，由此可知该波沿x轴正方向（选填“正方向”或“负方向”）传播，t=0.7s时，质点P的位移为-5cm．
13．如图所示，车厢顶部用竖直细线悬挂一小球，小球下方与一光滑斜面接触（　　）
A．如小车做匀速运动，小球受到的力有重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力
B．如小车做匀速运动，小球受到斜面的弹力一定为零
C．如小车做匀加速运动，小球受到斜面的弹力一定为零
D．如小车做匀加速运动，加速度越大，绳的拉力越大

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