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    (12分) 如图，等量异种点电荷，固定在水平线上的M、N两点上，有一质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷）的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN的垂直平分线上距MN为L处。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O点电势为零，忽略q对等量异种电荷形成电场的影响。求：

    (1)小球经过B点时对杆的拉力大小；

    (2)在＋Q、－Q形成的电场中，A点的电势φA；

    (3)小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度大小。

    （1）；（2）；（3）；

    【解析】

    试题分析：(1)小球经B点时，在竖直方向有

    ①

    ②

    由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小

    ③

    (2)由于取O点电势为零，而O在MN的垂直平分线上，所以

    ④

    电荷从A到B过程中，由动能定理得

    ⑤

    ⑥

    (3)由电场对称性可知， ⑦

    即 ⑧

    小球从A到C过程，根据动能定理

    ⑨

    ⑩

    评分标准：第一问3分；第二问4分；第三问5分。

    ①②③④⑥⑧⑨⑩ 每式1分，⑤⑦式2分。

    考点：牛顿第二定律、动能定理、电势

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    C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=_______cm。

    D．将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

    E．从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2。

    F．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。用表示直接测量的字母写出下列所求物理量的表达式：

    （1）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔEp=______（重力加速度为g）。

    （2）如果ΔEp=___________，则可认为验证了机械能守恒定律。

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    A．弹簧对A的拉力大小为6N

    B．弹簧对A的拉力大小为10N

    C．斜面对A的摩擦力大小为1N

    D．斜面对A的摩擦力大小为6N

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    A．a的向心加速度等于重力加速度g

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    C．c在4 h内转过的圆心角是

    D．d的运动周期有可能是20 h

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