题目内容
20．
直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（ ）| A． | $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，沿y轴正向 | B． | $\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，沿y轴负向 | ||
| C． | $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$，沿y轴正向 | D． | $\frac{5kQ}{4{a}^{2}}$，沿y轴负向 |
分析 根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理，可以知道在G点的时候负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反，在H点同样根据场强的叠加来计算合场强的大小即可．
解答 解：G点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反，
根据点电荷的场强公式可得，正电荷在G点的场强为$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，负电荷在G点的合场强也为$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，
当正点电荷移到G点时，正电荷与H点的距离为2a，正电荷在H点产生的场强为$\frac{kQ}{4{a}^{2}}$，方向沿y轴正向，
由于GH对称，所以负电荷在G点和H点产生的场强的相等方向相反，大小为$\frac{kQ}{{a}^{2}}$，方向沿y轴负向，
所以H点处场合强的大小为$\frac{kQ}{{a}^{2}}-\frac{kQ}{4{a}^{2}}=\frac{3kQ}{4{a}^{2}}$，方向沿y轴负向，所以B正确；
故选：B
点评 本题是对场强叠加原理的考查，同时注意点电荷的场强公式的应用，本题的关键的是理解G点处的电场强度恰好为零的含义．
练习册系列答案
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如图所示，在竖直平面内有一个粗糙的$\frac{1}{4}$圆弧轨道，其半径R=0.4m，轨道的最低点距地面高度h=0.8m，一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放，到达最低点B时的速度大小为v=2.0m/s．不计空气阻力，g取10m/s2，求：
15．
如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C，方向水平向右的匀强电场．带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6C．质量m=0.25kg，与轨道间动摩擦因数μ=0.4．P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点．到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时的速度与竖直方向的夹角为α，且tanα=1.2．P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用．F大小与P的速率v的关系如表所示．P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2．求：
（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；
（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功．
如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C，方向水平向右的匀强电场．带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6C．质量m=0.25kg，与轨道间动摩擦因数μ=0.4．P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点．到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时的速度与竖直方向的夹角为α，且tanα=1.2．P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用．F大小与P的速率v的关系如表所示．P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2．求：| v（m•s-1） | 0≤v≤2 | 2＜v＜5 | v≥5 |
| F/N | 2 | 6 | 3 |
（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功．
5．
如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM，φN，φP，φQ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（ ）
如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM，φN，φP，φQ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（ ）| A． | 直线a位于某一等势面内，φM＞φQ | |
| B． | 直线c位于某一等势面内，φM＞φN | |
| C． | 若电子由M点运动到Q点，电场力做正功 | |
| D． | 若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 |
12．
某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为1.40kg．
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，
多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为7.9N，小车通过最低点时的速度大小为1.4m/s（重力加速度大小取9.8m/s2，计算结果保留2位有效数字）
某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为1.40kg．
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，
多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| m（kg） | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为m的小木块在水平力F的作用下静止在斜面上，若只改变F的方向不改变F的大小，仍使木块静止，则此时力F与水平面的夹角为60°．