衡水金卷先享题 2023届调研卷 理综(全国甲卷A)(三)3试题答案

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14.如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷，另一质量为m、电荷量为g的带负电滑块（可视为质点）从α点以初速度v。沿水平面向正点电荷运动，到达b点时速度减为零。已知α、b间的距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为以，重力加速度为g。以下判断正确的是7777777779777777777777A.滑块在运动过程中所受正点电荷的库仑力有可能大于水平面对滑块的滑动摩擦力B.在运动过程的中间时刻滑块的速度一定小于2C.此过程中滑块与水平面间因摩擦而产生的热量小于2m}D.正点电荷产生的电场中，a、b两点的电势差为m(v6-2μgs)2q【答案】BD【解析】由题意可知，滑块在α、b间运动时，在水平方向受库仑力和滑动摩擦力作用，滑动摩擦力与运动方向相反且大小不变，而库仑力与运动方向相同，在滑动过程中，库仑力增大，但到达b点时速度减为零，故运动过程中滑块受到的库仑力始终小于滑动摩擦力，A错误；在滑动过程中，库仑力逐渐增大，滑块受到的合力逐渐减小，设中间时刻滑块的速度为4，由动量定理得-下，·名=m0,一m0。,-F,·=0-m1,解得一之-瓦，周F, <示，故中间时刻滑块的速度小于受，b正确：由动能定理得u。9mgs=0004m2mu6,此过程滑块与水平面间因摩擦而产生的热量为q=mgs=uq十m0,因此在此过程中产生的热量大于m0c错误a,6两点间的电势差u=-u=m(o62rgs，d正确。2q< p>

13.如图所示，质量和电荷量均相同的两个带孔小球A、B分别套在光滑绝缘的轻杆MN、MNP上，两轻杆连接在一起，NP水平且与MN处于同一竖直面内，∠MNP为钝角。B小球受一沿轻杆方向的水平推力F,的作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间的距离为L1。现缓慢推动B球，A球也缓慢地移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2,A、B两球间的距离为L2,则A.F F2C.L L2【答案】BC【解析】对A受力分析如图甲所示，A受到重力mg、支持力FNA和库仑力F年，根据平衡条件可知，重力mg和库仑力F年的合力FA与支持力FA等大反向，可以把重力mg、支持力FNA和库仑力F之间的关系转变为mg、FA、F库之间的矢量三角形关系，如图甲所示。ANAmgmg甲乙当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图甲中α角变小，由失量三角形可知，库仑力在变小。根据库仑定律F=可知L变大，即A、B之间的距离变大，C正确，D错误。对B球受力分新如图乙所示，B受到重力mg、支持力FNB、库仑力F,和推力F,根据平衡条件可知，F=F年cOsB,当B球向C移动的过程中，B在变大，则c0sB变小，库仑力又在减小，故推力F变小，即F,>F2,A错误，B正确。