14. 如图所示，长度为l的绝缘细线将质量为m、电量为q的带正电小球悬挂于
O点，整个空间 中充满了匀强电场．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）当电场方向竖直向上时，若使小球在A点获得水平速度v1=，小球刚好能在竖直平面内做完整的圆周运动，求电场强度E1；
（2）当电场方向水平，且电场强度E2=
时，要不能让细线松弛，求小球
在A点获得的水平速度v2应该满足的条件．
15. 如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm，
其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA=50cm．现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长LA′=37.5cm时为止，这时系统处于静止状态．已知大气压强p0=75cmHg，整个过程中温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度．
16. 某玻璃三棱镜水平放置，其截面如图所示，已知玻璃的折射率为，该三棱镜的
AB边竖直放置，水平虚线CD垂直AB，∠BAC=60°，∠B=45°，AC边长为20cm，AD部分贴着不透光的纸，当一束水平平行光照射在三棱镜AB边上时，在下方水平屏AP上被照亮的区域有多宽？（不考虑光在玻璃中的多次反射）
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答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、使α粒子产生偏转的力主要是原子核对α粒子的库仑力的作用，故A正确；
B、弱相互作用是引起β衰变的原因；故B错误；
C、根据原子物理的发展历程可知，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，故C正确；
D、发生α衰变的过程中释放能量，可知发生α衰变的原子核其比结合能小于α粒子的比结合能，故D正确。 本题选择错误的，故选：B
当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小； 弱相互作用是引起β衰变的原因；
卢瑟福在人工核反应中，用α粒子轰击氮原子核发现了质子；
α粒子散射实验在物理学史中占有重要的地位，要明确实验现象及实验的物理意义． 2.【答案】B
【解析】【分析】
失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度。人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此。
本题考查物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别。 【解答】
解：A、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，到达最低点后处于平衡状态，由图可知，t=1s时人仍然加速下降，故A错误；
B、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，到达最低点后处于平衡状态，所以在t=2s时刻人处于下蹲静止状态。故B正确；
C、人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，故C错误；
D、结合A的方向可知，下蹲过程先失重后超重，故D错误； 故选：B。 3.【答案】D
【解析】解：A、矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为： Em=nBsω=100××0.02×100=
V，线圈中感应电动势的表达式为e=
cos（100t）
V，故A错误；
B、P上移时，原线圈的匝数减小，则导致副线圈电压增大，那么副线圈电流也增大，则原线圈的电流会增大，故B错误；
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C、由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为U=100V，当t=0时，电压表示数为100V，故C错误；
D、当原、副线圈匝数比为1：2时，电阻上消耗的功率为P=
，故D
正确； 故选：D。
根据线圈中感应电动势Em=BSω，结合开始计时位置，即可确定瞬时表达式，再由电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，并知道电表是交流电的有效值，逐项分析即可得出结论。
掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，掌握感应电动势最大值的求法，理解有效值与最大值的关系。 4.【答案】ABCD
【解析】解：A、①式中的E不是①式中的电荷q所产生的电场的场强，②式中的场强E是②式中的电荷q所产生的电场的场强，故A错误。
B、①式中的F是放入某电场中的电荷所受的力，q是放入这个电场的电荷，故B错误。 C、②式中的场强E是某电场的场强，q是产生此电场中的电荷，故C错误。 D、公式E=是电场强度的定义式适用于任何电场，而②式只对点电荷产生的电场才成立，故D错误。
本题选错误的，故选：ABCD。
公式E=是电场强度的定义式，式中q是放入电场中的电荷．公式E=
是点电荷电场
强度的计算式，式中q是产生电场的电荷．
对于场强的二大公式关键要理解并掌握其适用条件、各个量准确的含义，要注意比值定义法的含义． 5.【答案】BC
【解析】【分析】
根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零判断动量是否守恒．根据是否是只有弹簧的弹力做功判断机械能是否守恒．撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．
本题考查动量守恒和机械能守恒的判断和应用能力．动量是否守恒要看研究的过程，要细化过程分析，不能笼统． 【解答】
A、撤去F后，A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒。这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒。A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒。故A错误，B正确。 C、撤去F后，A离开竖直墙后，当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大。设两物体相同速度为v，A离开墙时，B的速度为v0．以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=3mv，由机械能守恒定律得：E=?3mv2+EP，又E=2mv02，解得，弹簧的弹性势能最大值为EP=E，故C正确，D错误。 故选：BC。 6.【答案】AD
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【解析】解：A、等差等势面越密集的区域电场强度越大，故电子由右向左过程，电场力变大，加速度变大，故A正确；
B、电场强度方向与等势面垂直，电场力指向曲线轨迹的内侧，故电场力向右侧，电场线向左侧，而沿着电场线电势降低，故φC＞φB＞φA，故B错误；
C、因为相邻等势面间的电势差相等，即UAB=UBC，由w=Uq知，电子由a到b电场力做的功等于由b到c电场力做的功，故C错误；
D、电子由a到c过程中不断克服电场力做功，故电势能不断增大，故D正确； 故选：AD。
电子仅在电场力作用下运动，等差等势面越密集的区域电场强度越大，根据牛顿第二定律判断加速度的大小；
曲线运动的合力指向曲线的内侧，电场线与等势面垂直且从较高的等势面指向较低的等势面；
电场力做功等于电势能的减小量．
本题考查了电场线和电势之间的关系以及电场力做功与电势能变化之间的关系，正确理解以上知识是解答此题的关键． 7.【答案】AB
【解析】解：A、若环状物质为行星的组成部分，则两者角速度相同，有v=ωr∝r，故v-r图象是通过坐标原点的直线，故环状物质为行星的组成部分，故A正确； B、由于环状物质是该行星的组成部分，故其转动周期等于行星的自传周期，为：T=
，故B正确；
C、由于环状物质是该行星的组成部分，故其合力不等于万有引力，不是万有引力提供向心力，故无法求解该行星除去环状物质部分后的质量，故C错误；
D、行星表面的物体的向心加速度a=，行星表面的重力加速度和向心加速度意义不同，故D错误； 故选：AB。
若环状物质是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同．若环状物质是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，由此列式分析．
本题运用试探法分析，关键要知道环状物质是该行星的组成部分时，其角速度与行星自转角速度相同．环状物质是环绕该行星的卫星群时，由万有引力提供向心力． 8.【答案】AC
【解析】【分析】
根据闭合电路欧姆定律，结合法拉第电磁感应定律，可求得x=3m处的磁感应强度，从而求出在x=3m处的速度的大小；由安培力与做功表达式，即可求解运动时间和外力做功的大小。
本题考查闭合电路欧姆定律与法拉第电磁感应定律的应用，掌握安培力做功表达式的正确书写，注意求出在x=3m处磁感应强度是解题的突破口。 【解答】
AB、运动过程中电阻上消耗的功率不变，回路中电流不变，金属棒产生的感应电动势不变。在x=0时，B0=0.5T，金属棒产生的感应电动势为E=B0Lv0=0.4V；
3T=2T。 在x=3m处，磁感应强度为：B2=B0+kx2=0.5+0.5×
根据公式E=B2Lv2解得：
v2=0.5m/s，故A正确，B错误； CD、电路中电流恒为为I=
=2A
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