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用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖1所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，認為其圓心就是小球落點的平均位置；
步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；
步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
（1）在上述實驗操作中，下列說法正確的是_________。
A．小球1的質(zhì)量一定大于球2的質(zhì)量，小球1的半徑可以大于小球2的半徑
B．將小球靜止放置在軌道末端看小球是否滾動來檢測斜槽軌道末端是否水平
C．小球在斜槽上的釋放點應(yīng)該越高越好，可樣碰前的速度大，測量誤差會小
D．復(fù)寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復(fù)寫紙可以隨時拿起看印跡是否清晰并進行移動
（2）以下提供的器材中，本實驗必需的有_________。
A．刻度尺
B．游標卡尺
C．天平
D．秒表
（3）設(shè)球1的質(zhì)量為m₁，球2的質(zhì)量為m₂，MP的長度為l₁，ON的長度為l₂，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為_________，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。
（4）完成實驗后，實驗小組對上述裝置進行了如圖2所示的改變：

①在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；
②將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；
③把半徑相同的小球B靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點由靜止開始滾下，與小球B相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡M和N；
④用刻度尺測量紙上O點到M、P、N三點的距離分別為y₁、y₂、y₃。請你寫出用直接測量的物理量來驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式：_________。（小球A、B的質(zhì)量分別為m₁、m₂）

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如圖所示，在水平向左的勻強電場中，一帶電小球用絕緣輕繩（不伸縮）懸于O點，平衡時小球位于A點，此時繩于豎直方向的夾角θ=53°，繩長為L，B．C．D到O點的距離為L，BD水平，OC豎直．
（1）將小球移到B點，給小球一豎直向下的初速度v_B，小球到達懸點正下方時繩中拉力恰等于小球重力，求v_B．
（2）當(dāng)小球移到D點后，讓小球由靜止自由釋放，求：小球經(jīng)懸點O正下方時的速率．（計算結(jié)果可保留根號，取sin53°=0.8）

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1．答案：B   根據(jù)電場線疏密判斷E的大小，密的地方場強大，有E_A>E_B；根據(jù)沿電場線方向電勢降低，有>.

2．答案：A    由點電荷的電場分布特點可知，距離點電荷越近，場強越大，因此該點電荷必然處于A點右側(cè).但點電荷帶電性質(zhì)不確定，因此場強的方向不確定.

3．答案：BD    由電場的疊加，AB中垂線中由C向上場強為先增后減，故電荷C所受電場力向上且先增后減，所以C的加速度先增后減，但速度始終增大，可知BD正確.

4．答案：C    靜電屏蔽作用，人體相當(dāng)于一個等勢體.

5．答案：BC    注意兩種情況的區(qū)別，電鍵K始終閉合，則電容器兩板間的電壓保持不變，閉合后再斷開則電量保持不變，然后再根據(jù)平行板電容器電容、電勢差和電量的關(guān)系及勻強電場中場強和距離的關(guān)系即可.

6．答案：B    由于庫侖力變化，因此質(zhì)子向b不是做加速運動，A錯誤；由于a、b之間的電勢差恒定，根據(jù)動能定理得，可得，則知粒子從a點由靜止釋放后運動到b點的速率為，B正確；當(dāng)電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動時，根據(jù)，可得，則知電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動時的線速度為，C、D錯誤.

7．答案：AD  減小的動能轉(zhuǎn)化為電子的電勢能，由A到C減小的動能與由C到B增加的動能相等，所以場強方向由O指向C，A和B的電勢相等，形成電場的正電荷應(yīng)位于D點.

8．答案：A    根據(jù)帶電粒子在電場中水平方向上勻速和豎直方向上勻加速即可推出A正確.

9．答案：D    剪斷細線Oc后，a、b作為一個系統(tǒng)在水平方向只受內(nèi)力（庫侖力、繩子拉伸后的拉力）作用，外力無沖量故其水平方向上動量恒為零.在豎直方向上，二者同時在重力作用下做初速度為零的勻加速運動，同時落地機械能守恒，故落地時，ab兩球的動能和為.在運動過程中，電場力做正功，因此其系統(tǒng)電勢能減小.

10．答案：BD   粒子在水平方向上做勻速直線運動，因初速度相同，故水平位移大的時間長，因，故，A錯.粒子在豎直方向上做勻加速直線運動，有，因為位移相同，所以運動時間長的粒子加速度小，即，故B正確.粒子到達正極板的動能為，而，所以有，C錯誤.由可以判斷A帶負電，B不帶電，C帶正電，D正確.

11．答案：（1）BE（4分）    要用直流電源形成穩(wěn)恒電流場，以模擬靜電場，應(yīng)選6V的直流電源，所以選B；要用探針尋找等勢點，電流表靈敏度高，指針能左右偏轉(zhuǎn)，所以選E.

（2）D （4分） 探針由O點左側(cè)沿x軸正方向移到O點右側(cè)的過程中，兩探針間的電勢差先減小后變大，所以靈敏電流表的指針與零刻度的夾角先變小后變大.

12．答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）   （4分）（3）  （4分）

提示：帶電小球的受力如圖b，

根據(jù)平衡條件有，

又有，聯(lián)立解得，

，所以應(yīng)以為橫坐標.

13．解析：（1）由圖可得B點電場強度的大小N/C．（2分）

因B點的試探電荷帶負電，而受力指向x軸的正方向，故B點場強的方向沿x軸的負方向. （2分）

（2）因A點的正電荷受力和B點的負電荷受力均指向x軸的正方向，

故點電荷Q位于A、B兩點之間，帶負電. （2分）

設(shè)點電荷Q的坐標為x，則，（4分）

由圖可得N/C，解得x=2.6m. （4分）

14．解析：他的解答是錯誤的.   （5分）

小環(huán)是穿在絲線上，作用于小環(huán)上的兩個拉力大小相等，方向不同.小環(huán)受四個力，如圖所示.

豎直方向       Tsin60°=mg  ①    （3分）

水平方向  Tcos60°+T=    ②   （3分）

由①②聯(lián)立得    （3分）

15．解析：（1）由小球運動到最高點可知，小球帶正電（2分）

（2）設(shè)小球運動到最高點時速度為v，對該過程由動能定理有，

①（2分）

在最高點對小球由牛頓第二定律得，②（2分）

由①②式解得，T=15N（1分）

（3）小球在細線斷裂后，在豎直方向的加速度設(shè)為a，則③（2分）

設(shè)小球在水平方向運動L的過程中，歷時t，則④（1分）

設(shè)豎直方向上的位移為s，則⑤（1分）

由①③④⑤解得，s=0.125m（2分）

∴小球距O點高度為s+L=0.625m. （1分）

16．解析：（1）因油滴到達最高點時速度大小為，方向水平，對O→N過程用動能定理有，（2分）

所以電場力一定做正功，油滴帶負電，則最高位置一定在O點的左上方. （3分）

（2）由（1）的分析可知，在豎直方向上油滴做初速為的豎直上拋運動，則有，（3分）

即.（2分）

（3）油滴由O→N的運動時間，（2分）

則在水平方向上由動量定理得，（2分）

即.（2分）

17．解析：（1）小球由B點運動到C點過程，由動能定理有，

，（2分）

在C點，設(shè)繩中張力為F_C，則有（2分）

因F_C=mg，故v_C=0（2分）

又由小球能平衡于A點得，（2分）

（2分）

（2）小球由D點靜止釋放后將沿與豎直方向夾θ=53°的方向作勻加速直線運動，直至運動到O點正下方的P點，OP距離h=Lcot53°=（2分）

在此過程中，繩中張力始終為零，故此過程的加速度a和位移s分別為：

，.（2分）

∴小球到達懸點正下方時的速率為.（2分）

18．解析：（1）設(shè)電子經(jīng)電壓U₁加速后的速度為v₀，根據(jù)動能定理得：

     e U₁=………（2分） 解得：………（2分）

（2）電子以速度v₀進入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動。設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場運動的時間為t₁，電子的加速度為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時相對于原運動方向的側(cè)移量為y₁，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：

F=eE，  E= ， F=ma，    a =……（3分）

t₁=， y₁=，解得： y₁=……（3分）

（3）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿電場方向的速度為v_y，根據(jù)運動學(xué)公式得：v_y=at₁=（2分）

電子離開偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運動，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上所用的時間為t₂，電子打到熒光屏上的側(cè)移量為y₂，如圖所示

t₂=， y₂= v_yt₂   解得：y₂=……………………（2分）

P到O點的距離為 y=y₁+y₂=……………………（2分）