题目内容
15．
如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和-Q．在它们的水平中垂线上固定一根长度为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度从管口射入．已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）| A． | 小球的速度先增大后减小 | |
| B． | 小球的电势能保持不变 | |
| C． | 小球受到的静电力最大值为$\frac{8kQq}{{d}^{2}}$ | |
| D． | 管壁对小球的弹力最大值为$\frac{4kQq}{{d}^{2}}$ |
分析 对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．
解答 解：A、电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故A错误；
B、小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，因此小球的电势能不变；故B正确；
C、在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E=$\frac{kQ}{（\frac{d}{2}）^{2}}$=$\frac{4kQ}{{d}^{2}}$；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为$\frac{8kQ}{{d}^{2}}$，因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为$\frac{8kQ}{{d}^{2}}$，故C正确；
D、根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为$\frac{8kQ}{{d}^{2}}$，故D错误；
故选：BC．
点评 本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别，及电场力是否做功与电势能变化关系．
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5．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去参加社会实践活动，两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动．如果以地面为参考系，那么，上述观察说明（ ）
| A． | 甲、乙两车以相同的速度都向西运动 | |
| B． | 乙车不动，甲车向东运动 | |
| C． | 甲车向西运动，乙车向东运动 | |
| D． | 甲、乙两车以相同的速度都向东运动 |
如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：
3．
图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面．两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示．已知M是带负电的带电粒子．则下列说法中正确的是（ ）
图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面．两个带电粒子M、N（重力忽略不计）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示．已知M是带负电的带电粒子．则下列说法中正确的是（ ）| A． | N一定也带负电 | B． | a点的电势低于b点的电势 | ||
| C． | 带电粒子M的动能减小、电势能增大 | D． | 带电粒子N的动能增小、电势能减大 |
如图所示，半径R=0.2m的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长度为为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在导轨圆心处的导电转轴上，在金属导轨区域内存在方向垂直导轨平面向下、磁感应强度B=2T的匀强磁场．一对长度也为R的金属板A、B水平放置，两板间距d=0.1m，从导轨上引出导线与A板相连，通过电刷从转轴上引出导线与B板相连．一质量m=1.0×10-5kg、电荷量q=5.0×10-6C的带负电微粒以v0=2m/s的速度从两板正中央水平射入，重力加速度g取10m/s2．
7．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′．
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙中画出F-l图线，根据图线求得l0=10.00cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.80N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与FOO′的大小和方向，即可得出实验结论．
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：
| F（N） | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| l（cm） | l0 | 10.97 | 12.02 | 13.00 | 13.98 | 15.05 |
④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB．
完成下列作图和填空：
（1）利用表中数据在图丙中画出F-l图线，根据图线求得l0=10.00cm．
（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为1.80N．
（3）根据给出的标度，在图丁中作出FOA和FOB的合力F′的图示．
（4）通过比较F′与FOO′的大小和方向，即可得出实验结论．
