15．如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q．在它們的水平中垂線上固定一根長度為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細管，有一電荷量為+q的小球以初速度從管口射入．已知靜電力常量為k，則下列說法正確的是（　�。�
A．小球的速度先增大后減小
B．小球的電勢能保持不變
C．小球受到的靜電力最大值為$\frac{8kQq}{9y449ry^{2}}$
D．管壁對小球的彈力最大值為$\frac{4kQq}{0wlj9wh^{2}}$

分析 對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．

解答 解：A、電荷量為+q 的小球以初速度v0 從管口射入的過程，因電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，故速度不斷增加；故A錯誤；
B、小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，因此小球的電勢能不變；故B正確；
C、在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：E=$\frac{kQ}{（\fracsfzw3bx{2}）^{2}}$=$\frac{4kQ}{ivr90wt^{2}}$；根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為$\frac{8kQ}{9lfuetl^{2}}$，因此電荷量為+q 的小球受到最大庫侖力為$\frac{8kQ}{i49m4qy^{2}}$，故C正確；
D、根據(jù)C選項的分析，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為$\frac{8kQ}{wqewrj4^{2}}$，故D錯誤；
故選：BC．

點評 本題關(guān)鍵是明確等量異號電荷的中垂線上的電場強度的分布情況，同時要結(jié)合動能定理和矢量合成原理分析，注意與等量同種電荷的區(qū)別，及電場力是否做功與電勢能變化關(guān)系．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．某校高一的新同學分別乘兩輛汽車去參加社會實踐活動，兩輛汽車在平直公路上運動，甲車內(nèi)一同學看見乙車沒有運動，而乙車內(nèi)一同學看見路旁的樹木向西移動．如果以地面為參考系，那么，上述觀察說明（　�。�
A．甲、乙兩車以相同的速度都向西運動
B．乙車不動，甲車向東運動
C．甲車向西運動，乙車向東運動
D．甲、乙兩車以相同的速度都向東運動

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面．已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，求：
（1）回路中的感應(yīng)電動勢大��；
（2）回路中電流的大小和方向；
（3）a、b兩點間的電勢差．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．圖中的虛線a、b、c、d表示勻強電場中的4個等勢面．兩個帶電粒子M、N（重力忽略不計）以平行于等勢面的初速度射入電場，運動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示．已知M是帶負電的帶電粒子．則下列說法中正確的是（　�。�
A．N一定也帶負電B．a點的電勢低于b點的電勢
C．帶電粒子M的動能減小、電勢能增大D．帶電粒子N的動能增小、電勢能減大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．一輛汽車以20m/s的速度沿平直公路行駛，當汽車以5m/s2的加速度剎車后作勻減速直線運動，則從剎車開始計時．
（1）2s內(nèi)汽車的位移為多少．
（2）6s內(nèi)汽車的位移為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示，半徑R=0.2m的圓形金屬導軌固定在水平面上，一根長度為為R的金屬棒一端與導軌接觸良好，另一端固定在導軌圓心處的導電轉(zhuǎn)軸上，在金屬導軌區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導軌平面向下、磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場．一對長度也為R的金屬板A、B水平放置，兩板間距d=0.1m，從導軌上引出導線與A板相連，通過電刷從轉(zhuǎn)軸上引出導線與B板相連．一質(zhì)量m=1.0×10-5kg、電荷量q=5.0×10-6C的帶負電微粒以v0=2m/s的速度從兩板正中央水平射入，重力加速度g取10m/s2．
（1）當金屬棒轉(zhuǎn)動的角速度多大時，微粒恰好能在兩板間做勻速直線運動？
（2）當金屬棒轉(zhuǎn)動的角速度多大時，微粒能碰到A板？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向．
②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長度l）．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測出所對應(yīng)的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示：
F（N）00.501.001.502.002.50
l（cm）l010.9712.0213.0013.9815.05
③找出②中F=2.50N時橡皮筋兩端的位置，重新標記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′．
④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB．
完成下列作圖和填空：
（1）利用表中數(shù)據(jù)在圖丙中畫出F-l圖線，根據(jù)圖線求得l0=10.00cm．
（2）測得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為1.80N．
（3）根據(jù)給出的標度，在圖丁中作出FOA和FOB的合力F′的圖示．
（4）通過比較F′與FOO′的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示是跳臺滑雪的示意圖，雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平平臺BC、著陸雪道CD及減速區(qū)DE組成，各雪道間均平滑連接．A處與水平平臺間的高度差h=45m，CD的傾角θ=30°．運動員自A處由靜止滑下，不計其在雪道ABC滑行和空中飛行時所受的阻力，運動員可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2．
（1）求運動員滑離平臺BC時的速度；
（2）為保證運動員落在著陸雪道CD上，雪道CD的長度至少為多少？
（3）若實際的著陸雪道CD長度L=150m，運動員著陸后滑到D點時具有的動能是著陸瞬間動能的80%．在減速區(qū)DE滑行s=100m后停下，則運動員在減速區(qū)所受平均阻力是其重力的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．一小球從O點由靜止沿斜面勻加速滑下，依次經(jīng)過A、B、C三點．已知AB=3m，BC=5m，小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時間均為1s，求：
（1）小球的加速度a；
（2）小球在A點的速度vA；
（3）O到A的位移x1；
（4）小球第4秒的位移是多少？

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