题目内容
如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q（Q＞0）的点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q（q＞0）、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷（ ）A．运动到B处的速度为零
B．在下落过程中加速度逐渐减小
C．运动到B处的速度大小为
D．速度最大处与底部点电荷距离为
【答案】分析：由题意可知，电荷在下落过程中受重力、库仑力，由动能定理可得出两力做功的关系；同理可应用动能定理求出当质量变化时B点的速度；
通过对过程的分析可得出速度最大处的位置．
解答：解：点电荷在下落中受重力和电库仑力，由动能定理可得：
mgh+WE=0；
即WE=-mgh；
当小球质量变为3m时，库仑力不变，故库仑力做功不变，由动能定理可得：
3mgh-mgh=
mv2；
解得：v=
；故C正确，A错误；
由题意知，小球应先做加速运动，再做减速运动，即开始时重力应大于库仑力；而在下落中，库仑力增大，故下落时加速度先减小，后增大；故B错误；
当重力等于库仑力时，合力为零，此时速度最大，F库=3mg=
，解得：r=
，故D错误；
故选C．
点评：本题综合考查动力学知识及库仑力公式的应用，解题的关键在于明确物体的运动过程；同时还应注意点电荷由静止开始运动，故开始时重力一定大于库仑力．
通过对过程的分析可得出速度最大处的位置．
解答：解：点电荷在下落中受重力和电库仑力，由动能定理可得：
mgh+WE=0；
即WE=-mgh；
当小球质量变为3m时，库仑力不变，故库仑力做功不变，由动能定理可得：
3mgh-mgh=
mv2； 解得：v=
；故C正确，A错误；由题意知，小球应先做加速运动，再做减速运动，即开始时重力应大于库仑力；而在下落中，库仑力增大，故下落时加速度先减小，后增大；故B错误；
当重力等于库仑力时，合力为零，此时速度最大，F库=3mg=
，解得：r=
，故D错误；故选C．
点评：本题综合考查动力学知识及库仑力公式的应用，解题的关键在于明确物体的运动过程；同时还应注意点电荷由静止开始运动，故开始时重力一定大于库仑力．
练习册系列答案
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在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1.2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h=6.63×10-34J?s．求：
，该球体对蓝光的折射率为
．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．
发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，
，再经一次衰变变成
（X代表某种元素），或再经一次衰变变成
和
最后都衰变成
，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．
，该球体对蓝光的折射率为
．则它从球面射出时的出射角β＝___________；若换用一束紫光同样从A点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置__________（填“偏左”、“偏右”或“不变”）．
发生衰变有多种可能性．其中的一种可能是，
，再经一次衰变变成
（X代表某种元素），或再经一次衰变变成
和
最后都衰变成
，衰变路径如图所示，则由图可知：①②③④四个过程中＿＿＿＿＿＿＿＿是α衰变；＿＿＿＿＿＿是β衰变．
