1、选择题 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
(
>0)的点电荷。在距离底部点电荷为
的管口
处,有一电荷量为
(
>0)、质量为
的点电荷由静止释放,在距离底部点电荷为
的
处速度恰好为零。现让一个电荷量为
、质量为
的点电荷仍在A处由静止释放,已知静电力常量为
,重力加速度为
,则该点电荷(?)

A.运动到
处的速度为零
B.在下落过程中加速度逐渐减小
C.运动到
处的速度大小为
D.速度最大处与底部点电荷距离为
参考答案:C
本题解析:质量为m的点电荷运动到B点速度为零,由动能定理可知mgh=qU,换质量为3m的电荷后,运动到B点后克服电场力做功没有变,但重力做功变大,所以在B点速度大于零,A错;在运动过程中3mg-F=3ma,电场力增大加速度减小,当电场力大于重力时有F-3mg=3ma,电场力增大,加速度增大,B错;质量为m的电荷运动到B点,有
,换质量为3m的电荷后
,C对;当重力与电场力相等时速度最大,有
,D错;
本题难度:一般
2、填空题 如图所示,一根轻弹簧竖直放置,下端P固定在地面上,上端为O点。现人用手将质量为m的物块放在弹簧上端的O处,使它缓慢下落到A处,放手后物块恰好能处于静止。此过程物块克服人手的作用力做的功为W。如果将该物块从距轻弹簧上端O点高H处自由释放,它落到弹簧上端的O点后,继续下落,那么物块在压缩弹簧的过程中,最大速度vm是__________。

参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题


(1)在提升重物的过程中,除了重物的质量和所受重力保持不变以外,在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量,并求出它们的大小;
(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程。
参考答案:(1)
?(2) 2.75m
本题解析:(1)由v-
图象可知,第一时间段内重物所受拉力保持不变,且F1=6.0N…1分
因第一时间段内重物所受拉力保持不变,所以其加速度也保持不变,设其大小为a,
根据牛顿第二定律有F1-G=ma,…………………………………………………2分
重物速度达到vC=3.0m/s时,受平衡力,即G=F2=4.0N,
由此解得重物的质量
?…………………………………………………2分
联立解得? a =5.0m/s2 …………………………………………………………………1分
在第二段时间内,拉力的功率保持不变
………………………………2分
(2)设第一段时间为t1,重物在这段时间内的位移为x1,则
,
………………………………………2分
设第二段时间为t2,t2=t-t1=1.0s…………………………………………………1分
重物在t2这段时间内的位移为x2,根据动能定理有
…3分
解得?x2="2.75m" …………………………………………………………………………1分
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的可视为点电荷的带电小球,质量为m、电荷量为+q,(此电荷不影响电场的分布.),现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球向下运动到O点时速度为v,已知CO=d,MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.
求:
(1)C、O间的电势差U;
(2)O点处的电场强度E的大小;
(3)小球经过与点电荷B等高的D点时的速度.
参考答案:(1)小球p由C运动到O时,由动能定理,
得:mgd+qUC0=12mv2-0①
∴UCO=mv2-2mgd2q②
(2)小球p经过O点时受力分析,
由库仑定律得:F1=F2=kQq(
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,在光滑绝缘水平面上,质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电,电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场,场强大小为E,其方向为水平向左,BO距离为x0,若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求:

(1)棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向;
(2)棒在运动过程中的最大动能。
(3)棒的最大电势能。(设O点处电势为零)
参考答案:(1)
,方向向右(2)
(3)x0=L,
;当x0<L
;当x0>L,
本题解析:

解:(1)根据牛顿第二定律,得

,方向向右。
(2)设当棒进入电场x时,其动能达到最大,则此时棒受力平衡,有

得?x=L/4,
由动能定理:

(3)棒减速到零时,棒可能全部进入电场,也可能不能全部进入电场,设恰能全部进入电场,则有:
,?得x0=L;
当x0<L,棒不能全部进入电场,设进入电场x

解之得:

当x0>L,棒能全部进入电场,设进入电场x

得:

点评:理解电场力及电场力做功特点,培养运用数学知识解决问题的能力。
本题难度:一般