高中物理第十九章原子核1原子核的组成学案选修3_5

1 原子核的组成
学习目标知识脉络
1.知道天然放射现象及
其规律．
2．理解三种射线的本
质，以及如何利用磁场
区分它们．(重点)
3．掌握原子核的组成，
知道核子和同位素的概
念．(重点)
4．掌握质量数、电荷数
和核子数间的关系．(重
点)
天然放射现象及三种射线
[先填空]
1．天然放射现象
(1)1896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性．
(2)物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象．
(3)原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线．
(4)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)．
2．三种射线
(1)α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的1
10
，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中
只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住．
(2)β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板．
(3)γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土．
[再判断]
1．放射性元素发出的射线的强度可以人工控制．(×)
2．放射性元素的放射性都是自发的现象．(√)
3．α射线是由高速运动的氦核组成的，其运行速度接近光速．(×)
4．β射线能穿透几毫米厚的铅板．(×)
5．γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．(√)
[后思考]
β射线的本质是高速电子流，示波器中的阴极射线的本质也是高速电子流，这两种射线的来源相同吗？
【提示】不同．阴极射线的电子来源于核外电子，β射线的电子来源于原子核．
[合作探讨]
1896年，法国物理学家贝可勒尔，研究铀和含铀的矿物，发现天然放射现象．
探讨1：为什么说天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有内部结构？
【提示】因为原子核可以放出α、β、γ射线，所以认为原子核具有内部结构．
探讨2：让放射源放出的射线垂直于电场方向向上进入水平向左的匀强电场，将会分为几部分？
【提示】射线会分为三部分，其中向左偏转的一束为α射线，向右偏转的一束为β射线，向上不发生偏转的一束为γ射线．
[核心点击]
1．α、β、γ射线性质、特征比较
射线种类组成速度贯穿本领电离作用
α射线α粒子是氦原子核42
He
约
1
10
c
很小，一张薄纸就能
挡住
很强
β射线β粒子是高速电子流
－1e
接近c
很大，能穿过几毫米
厚的铝板
较弱
γ射线波长很短的电磁波等于c 最大，能穿过几厘米
厚的铅板
很小
2.
(1)在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图19­1­1所示．
图19­1­1
(2)在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．
3．元素的放射性
如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响．也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关．因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构．
1．天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是 ( )
A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线
B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核
C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线
D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子
E．γ射线是波长很长的光子
【解析】由三种射线的本质和特点可知，α射线穿透本领最弱，一张黑纸都能挡住，而挡不住β射线和γ射线，故A正确；γ射线是一种波长很短的光子，不会使原核变成新核．三种射线中α射线电离作用最强，故C正确，E错误；β粒子是电子，来源于原子核，故D正确．
【答案】ACD
2．如图19­1­2所示，放射性元素镭释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，其中________是α射线，________是β射线，________是γ射线．
图19­1­2
【解析】由放射现象中α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，结合在电场与磁场中的偏转可知②⑤是γ射线，③④是α射线．
【答案】③④、①⑥、②⑤
3．一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图19­1­3所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．
图19­1­3
【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强，β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．【答案】γβ
三种射线的比较方法
1．知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电．α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种．
2．在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线．
3．α射线穿透能力较弱，β射线穿透能力较强，γ射线穿透能力最强．
原子核的组成
[先填空]
1．质子的发现
图19­1­4
2．中子的发现
图19­1­5
3．原子核的组成
由质子和中子组成，它们统称为核子．
4．原子核的符号
5．同位素
具有相同质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素，11H、21H、31H.
[再判断]
1．原子核的核子数等于质子数．(×)
2．质量数就是原子核的质量．(×)
3．在元素周期表中处在同一位置上，而质量数不同的元素叫同位素．(√)
[后思考]
同一种元素的几种同位素，它们的化学性质相同吗？为什么？
【提示】相同．因为同位素具有相同的质子数，所以具有相同的核外电子数，元素的化学性质取决于核外电子，所以同位素的化学性质相同．
[合作探讨]
探讨1：既然β射线来源于原子核，那么原子核内存在电子吗？
【提示】不存在．β射线是原子核变化时产生的，电子并不是原子核的组成部分．
探讨2：原子核的电荷数是不是电荷量？质量数是不是质量？
【提示】不是．原子核所带的电荷量总是质子电荷量的整数倍，这个倍数叫作原子核的电荷数．原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个倍数叫原子核的质量数．
[核心点击]
1．原子核的组成
原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电．不同的原子核内质子和中子的个数并不相同．
2．原子核的符号和数量关系
(1)符号：A Z X.
(2)基本关系：核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数．质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．
3．同位素
原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同．把具有相同质子数、不同中子数的原子核互称为同位素．
4．α粒子可以表示为42He，42He中的4为________，2为________．
【解析】根据42He所表示的物理意义，原子核的质子数决定核外电子数，原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数．原子核的质量数就是核内质子数和中子数之和，即为核内的核子数.42He符号的左下角表示的是质子数或核外电子数，即为2，42He符号左上角表示的是核子数，即为4.
【答案】质子数与中子数之和(或质量数) 质子数
5．下列说法正确的是( )
A.n m X与n m－1Y互为同位素
B.n m X与n－1m Y互为同位素
C.n m X与n－2
m－2Y中子数相同
D.235 92U核内有92个质子，235个中子
E.235 92U核内有92个质子，143个中子
【解析】A选项中，X核与Y核的质子数不同，不能互为同位素；B选项中n m X核与n－1mY核质子数都
为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素；C选项中n m X核内中子数为n－m，n－2
m－2Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同；23592U核内有143个中子，而不是235个中子．【答案】BCE
6．已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.试问：
(1)镭核中有几个质子？几个中子？ (2)镭核所带电荷量是多少？
(3)若镭原子呈电中性，它核外有几个电子？
(4)228
88Ra 是镭的一种同位素，让226
88Ra 和228
88Ra 以相同速度垂直射入磁感应强度为B 的匀强磁场中，它们运动的轨迹半径之比是多少？
【解析】 因为原子序数与核内质子数、核电荷数、中性原子的核外电子数都是相等的，原子核的质量数等于核内质子数与中子数之和．由此可得：
(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N 等于原子核的质量数A 与质子数Z 之差，即N ＝A －Z ＝226－88＝138.
(2)镭核所带电荷量Q ＝Ze ＝88×1.6×10
－19
C≈1.41×10
－17
C.
(3)镭原子呈电中性，则核外电子数等于质子数，故核外电子数为88.
(4)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力，故有Bqv ＝m v 2
r ，r ＝mv
qB .两种同位素
具有相同的核电荷数，但质量数不同，故r 226r 228＝226228＝113
114
.
【答案】 (1)88 138 (2)1.41×10
－17
C (3)88 (4)113∶114
原子核的“数”与“量”辨析
1．核电荷数与原子核的电荷量是不同的，组成原子核的质子的电荷量都是相同的，所以原子核的电荷量一定是质子电荷量的整数倍，我们把核内的质子数叫核电荷数，而这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．
2．原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．
学业分层测评(十三) (建议用时：45分钟) [学业达标]
1．由原子核符号235
92U ，可知( ) A.235
92U 原子核中有质子92个 B.235 92U 原子核中有电子92个 C.235 92U 原子核中有中子235个 D.235 92U 原子核中有中子143个 E.235 92U 原子核中有核子235个
【解析】 原子核符号为A
Z X ，A 为核子数，Z 为质子数，可见235
92U 原子核中核子数是235个，质子数是92个，中子数为235－92＝143个，故B 、C 错误，A 、D 、E 正确．
【答案】ADE
2．如图19­1­6所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有( )
【导学号：66390044】
图19­1­6
A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b
E．如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑
【解析】由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受的洛伦兹力向上，β粒子受的
洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧．由于α粒子速度约是光速的1
10
，而β粒子速度接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b，则另一个必然打在b点下方)．故A、C、E正确，B、D错误．
【答案】ACE
3．据最新报道，放射性同位素钬166 67Ho，可有效治疗癌症，该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是________．
【解析】根据原子核的表示方法得核外电子数＝质子数＝67，中子数为166－67＝99，故核内中子数与核外电子数之差为99－67＝32.
【答案】32
4．在轧制钢板时需要动态地监测钢板的厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图19­1­7所示．该装置中探测器接收到的是________．
图19­1­7
【解析】α射线的穿透本领最弱，一张纸就能将其挡住，而β射线的穿透本领较强，能穿透几毫米厚的铝板，γ射线的穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，故探测器接收到的应该是γ射线．【答案】γ射线
[能力提升]
5．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为44∶1，如图19­1­8所示，则( )
【导学号：66390045】
图19­1­8
A ．α粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反
B ．原来放射性元素的核电荷数为90
C ．反冲核的核电荷数为88
D ．α粒子和反冲核的速度之比大1∶88
E ．反冲核的电荷数为90
【解析】 由于微粒之间相互作用的过程中动量守恒，初始总动量为零，则最终总动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反，A 正确；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由qvB ＝mv 2
R 得R ＝mv
qB
，若原来放射性元素的核电荷数为Q ，则
对α粒子：R 1＝p 1
B·2e
对反冲核：R 2＝
p 2B
Q －2
e
由p 1＝p 2，R 1∶R 2＝44∶1，得Q ＝90，B 、C 正确；它们的速度大小与质量成反比，故D 、E 错误． 【答案】 ABC
6．质谱仪是一种测定带电粒子的质量及分析同位素的重要工具，它的构造原理如图19­1­9所示，离子源S 产生的各种不同正离子束(速度可看成为零)，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P 上，设离子在P 上的位置到入口处S 1的距离为x.
图19­1­9
(1)设离子质量为m 、电荷量为q 、加速电压为U 、磁感应强度大小为B ，求x 的大小；
(2)氢的三种同位素1
1H 、2
1H 、3
1H 从离子源S 出发，到达照相底片的位置距入口处S 1的距离之比x H ∶x D ∶x T 为多少？ 【导学号：66390046】
【解析】 (1)离子在电场中被加速时，由动能定理 qU ＝12
mv 2
，
进入磁场时洛伦兹力提供向心力，qvB ＝mv
2
r ，又x ＝2r ，
由以上三式得x ＝
2
B
2mU
q
. (2)氢的三种同位素的质量数分别为1、2、3，由(1)结果知， x H ∶x D ∶x T ＝m H ∶m D ∶m T ＝1∶2∶ 3.
【答案】 (1)
2B 2mU
q
(2)1∶2∶ 3 7．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)，(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的方法除去α射线？
(2)余下的这束β和γ射线经过如图19­1­10所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图．(画在图上)
图19­1­10
(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)
【导学号：66390047】
【解析】 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线． (2)如图所示．
(3)α粒子和电子在磁场中偏转 据R ＝mv Bq ， 对α射线有R α＝m αv α
Bq α
对β射线有R e ＝m e v e
Bq e
故
R αR e ＝m αv αq e
m e v e q α
＝400. α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离． 【答案】 (1)用一张纸放在射线前即可除去α射线 (2)见解析图
(3)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法分离
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )
A．小球做匀速圆周运动
B．当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为
v cos Lα
C．棒的角速度逐渐增大
D．当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为
v sin Lα
2．关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（）
A．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5s
C．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
3．空中飞椅是游乐场里少年儿童们十分喜爱的娱乐项目，其模型如图所示，顶端转盘上吊着多个座椅，甲、乙两个儿童分别坐在A、B两个吊椅中，当转盘以一定的角速度稳定匀速转动时，连接座椅的钢丝绳与竖直方向的夹角分别为a、θ。

巳知连接A、B座椅的钢丝绳长度分别为L1、L2，甲、乙两儿童的质量分别为m1、m2，两座椅的质量相等，若a>θ，则一定有
A．L1>L2B．L1<L2
C．m1>m2D．m1<m2
4．如图所示，图甲是旋转磁极式交流发电机简化图，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为10匝，内阻不可忽略。

产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴OO′（O′O沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化。

线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，电阻R1=R2=8Ω。

电流表示数为1A。

则下列说法不正确的是（）
A．abcd线圈在图甲所在的面为非中性面
B．发电机产生的电动势的最大值为102V
C．电压表的示数为10V
D．发电机线圈的电阻为4Ω
5．图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。

对该交点的物理意义，下列说
法不正确
．．．的是（）
A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流
B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度
C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径
D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x
轴的交点物理意义是该金属的极限频率
6．近年来我国的经济发展快速增长，各地区的物资调配日益增强，对我国的交通道路建设提出了新的要求，在国家的大力投资下，一条条高速公路在中国的版图上纵横交错，使各地区之间的交通能力大幅提高，在修建高速公烙的时候既要考虑速度的提升，更要考虑交通的安全，一些物理知识在修建的过程中随处可见，在高速公路的拐弯处，细心的我们发现公路的两边不是处于同一水平面，总是一边高一边低，对这种现象下面说法你认为正确的是（）
A．一边高一边低，可以增加车辆受到地面的摩擦力
B．拐弯处总是内侧低于外侧
C ．拐弯处一边高的主要作用是使车辆的重力提供向心力
D ．车辆在弯道没有冲出路面是因为受到向心力的缘故
7．如图所示,小物体P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f 的叙述正确的是（ ）
A ．f 的方向总是指向圆心
B ．圆盘匀速转动时f=0
C ．在转速一定的条件下，f 跟物体到轴O 的距离成正比
D ．在物体与轴O 的距离一定的条件下, f 跟圆盘转动的角速度成正比
8．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。

若某次发生“直击雷”前瞬间，带电云层到地面的距离为6干米，云层与地面之间的电压为53.010⨯千伏，则此时云层与地面间电场（视为匀强电场）的电场强度大小为（ ）
A ．45.010 N/C ⨯
B ．55.010 N/
C ⨯ C ．65.010 N/C ⨯
D ．75.010 N/C ⨯
9．2018年5月21日5点28分，我国在西昌卫星发射中心用“长征四号”丙运载火箭，成功将“嫦娥四号”任务中继星“鹊桥”发射升空，它是世界首颗运行于地月拉格朗日2L 点的中继卫星，是为2018年底实施的“嫦娥四号”月球背面软着陆探测任务提供地月间的中继通信。

地月拉格朗日2L 点即为卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点，卫星永远在月球背面，距月球中心的距离设为r ，距地球中心的距离约为7r ，月地距离约为6r ，则地球质量与月球质量比值最接近（ ）
A ．80
B ．83
C ．85
D ．86
10．如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n 1=800和n 2=200的两个线圈，上线圈两端u=51sin314tV 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是
A ．2.0V
B ．9.0V
C ．12.7V
D ．144.0V
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
11．如图甲所示为t=1s 时某简谐波的波动图象，乙图为x=4cm 处的质点b 的振动图象。

则下列说法正确的是（ ）
A ．该简谐波的传播方向沿x 轴的正方向
B ．t=2s 时，质点a 的振动方向沿y 轴的负方向
C ．t=2s 时，质点a 的加速度大于质点b 的加速度
D ．0~3s 的时间内，质点a 通过的路程为20cm
E.0~3s 的时间内，简谐波沿x 轴的负方向传播6cm
12．如图，在水平桌面上放置两条相距l 的平行光滑导轨ab 与cd ，阻值为R 的电阻与导轨的a 、c 端相连．质量为m 、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B ．导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m 的物块相连，绳处于拉直状态．现若从静止开始释放物块，用h 表示物块下落的高度（物块不会触地），g 表示重力加速度，其他电阻不计，则（ ）
A ．电阻R 中的感应电流方向由a 到c
B ．物体下落的最大加速度为0.5g
C ．若h 足够大，物体下落的最大速度为22
mgR B I
D ．通过电阻R 的电量为Blh R 13．如图，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M ，置于光滑水平面上，内有一质量为m 的小球，当容器受到一个水平向右的作用力F 作用且系统达到稳定时，小球偏离平衡位量如图，重力加速度为g ，此时（ ）
A ．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则()tan M m g F α+=
B ．若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α，则tan ()F M m g α=
+ C ．小球对椭圆面的压力大小为22()F m g M m
++ D ．小球对椭圆面的压力大小为22(
)F m g M m -+ 14．如图所示，分别在M 、N 两点固定放置带电荷量分别为+Q 和-q （Q>q ）的点电荷，以MN 连线的中点O 为圆心的圆周上有A 、B 、C 、D 四点。

以下判断正确的是（ ）
A ．A 点的电场强度小于
B 点的电场强度
B ．
C 点的电场强度方向跟
D 点的电场强度方向相同
C ．A 、C 两点间的电势差等于A 、
D 两点间的电势差
D ．试探电荷+q 在A 点的电势能大于在B 点的电势能
15．如图所示，在竖直平面内有一边长为L 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m 、带电量为q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速V 0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（ ）
A ．可能等于零
B ．可能等于2012
mv
C ．可能等于12mv 02+12qEL-12
mgL D ．可能等于12mv 02+23qEL+12mgL 三、实验题：共2小题
16．在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。

已知当地的重力加速度取210m/s g =。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。

A ．必须用天平测出沙和沙桶的质量
B ．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C ．应当先释放小车，再接通电源
D ．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a 与力传感器显示数F 的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力f F =________N 。

(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s 2。

17．某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。

装置如图所示。

(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d 。

(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车_______________(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t 1、t 2满足t 1________t 2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了平衡。

(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A 、B 的时间分别为t 1、t 2，测出两光电门间的距离为L ，则小车的加速度a=_________________(用已。