题目内容

2．如图所示，P、Q两点放有两个等量异种电荷+q和-q，O为PQ中点且为正方形abcd的中心，ab、cd边与PQ垂直且交PQ于e、f两点，规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．e点电势高于b点电势
B．o点场强大于f点场强
C．一正电荷在O点具有的电势能为正值
D．将一负电荷从a点移到c点，电荷的电势能将减少

分析 等量异种电荷产生的电场中，电场线关于两电荷的连线和中垂线对称，根据对称性分析场强的大小；根据顺着电场线方向电势降低，判断电势关系．对于电势能，可根据负电荷在电势高处电势能小进行判断．

解答 解：在题图中画出等量异种电荷产生的电场的电场线与等势面如图：

越靠近正电荷处的电势越高．
A、由图可知e点电势高于b点电势．故A正确．
B、根据电场线分布的特点可知，o点处的电场线疏，所以o点场强小于f点场强，故B错误．
C、等量异种电荷产生的电场中，两个点电荷的连线的中垂线上各点的电势是相等的，都是0，所以正电荷在O点具有的电势能为0．故C错误．
D、a到c电势逐渐降低，根据负电荷在电势高处电势能小，可知电势能增大，故D错误．
故选：A．

点评 该题考查常见电场的电场线的分布与特点，要牢记等量同种电荷周围电场线和等势线分布情况，明确场强的矢量性．

练习册系列答案
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5．某工厂为了防止意外停电，配备了一台柴油发电机，发电机正常工作时能够产生220V、50HZ的交变电流．现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象可能是（　　）
A．B．
C．D．
13．物理学科兴趣小组进行了以下学习探究：如图所示，一条质量为M自带动力设备的小船处于河岸处，现要求该船沿直线AB行驶到达河对岸B处，若流动的河水对船的推动力恒为F1，方向中图所示，动力设备提供的牵引力大小恒为F2，AB与河岸的夹角为θ（θ＜45°），该兴趣小组对牵引力F2进行了如下猜想与假设，其中正确的是（　　）
A．F2有最小值F2min=F1sinθ
B．当F2=F1sinθ，F2对小船做正功
C．当F2=F1sinθ，F2对小船做负功
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10．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．
先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸，将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．
若测得木板每次移动距离x=15.00cm，A、B间距离y1=15.10cm，B、C间距离y2=24.90cm．请回答以下问题（g=9.80m/s2）
（1）每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的原因是保证小球做平抛运动的初速度相同．
（2）根据以上直接测得的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．（用题中所给字母表示）
（3）小球初速度的值为v0=1.5m/s．
（4）小球运动到B点时的速度v=2.5m/s．
17．如图所示，固定于水平面内的直角形光滑杆，OM与ON段均足够长，转角处为光滑的小圆弧．质量均为m的A、B两个有孔小球串在杆上，且被长为L的轻绳相连．忽略两球的大小，初态时，它们的位置如图中虚线所示，两球均静止，绳处于伸直状态，且与OM平行．现对B球施加沿ON方向的恒定拉力F，当B球运动$\frac{3}{5}$L，两球位置如图中实线所示，此时B球的速度大小为（　　）
A．$\sqrt{\frac{32FL}{25m}}$B．$\sqrt{\frac{96FL}{25m}}$C．$\sqrt{\frac{96FL}{125m}}$D．$\sqrt{\frac{32FL}{125m}}$
7．在倾角θ=30°的光滑绝缘的斜面上，用长为L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球a和b，它们组成一带电系统，a、b小球所带的电荷量分别为-q和+5q．如图所示，虚线MN与PQ均垂直于斜面且相距3L，在MN、PQ间有沿斜面向上场强E=$\frac{mg}{2q}$的匀强电场，最初a和b都静止在斜面上且小球a与MN间的距离为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，释放带电系统后，求：
（1）带电系统从开始运动到a球刚进入电场所经历的时间；
（2）a球刚要离开电场时，带电系统的速度为多大；
（3）带电系统从开始运动后到第一次系统速度为零过程中，电场力做的总功．
14．在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带（如图所示），把第一个点记为O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.70cm、70.00cm、77.70cm、85.78cm．
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A．打点计时器（包括纸带）；B．重锤；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．小车
（2）打点计时器的安装放置要求为底板要竖直，两限位孔在同一条竖直线上；开始打点计时的时候，应先通电打点计时器，然后释放重物．
（3）根据以上数据，可知重物由O点运动至C点，重力势能的减少量等于7.61J，动能的增加量等于7.37 J（取三位有效数字）．
（4）根据以上数据，可知重物下落时的实际加速度a=9.5m/s2，a小于g（填“大于”或“小于”），原因是受到摩擦力、空气阻力等作用．
11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm．

（1）实验装置如图1所示，③和④为两带狭缝光阑，其中③为单缝（填：“单缝”或“双缝”），它的作用是获取线光源．
（2）某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图2所示，则示数为0.141mm，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第8条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图3所示，则示数为13.870mm，光的波长为6.5×10-7m（保留两位有效数字）．
（3）某同学在安装该装置各部件的过程中，其他部位均安装正确，而在安装测量头时，因衔接部位摩擦较大而未将它充分插入遮光筒内，那么会使测得的波长偏大（填“偏大”，“偏小”或“不变”）．
12．两个质量相等的均匀球体之间的万有引力大小为F，若将它们球心间距离增大为原来的2倍，其万有引力大小将变为（　　）
A．$\frac{F}{2}$B．$\frac{F}{4}$C．$\frac{F}{9}$D．$\frac{F}{16}$

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