届高考物理第一轮复习同步训练题311Word格式.docx
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D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量
一定最大
b、d两点的场强为＋Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称可知，其大
小相等，方向不同，A错误；
a、f两点虽在＋Q所形电场的同一等势面上，但在匀
强电场E中此两点不等势，故B错误；
在bedf面上各点电势相同，点电荷＋q在bedf
面上移动时，电场力不做功，C错误；
从a点移到c点，＋Q对它的电场力不做功，
但匀强电场对＋q做功最多，电势能变化量一定最大，故D正确．
D
3．如图2所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E
＝E0－kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化
的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t＝0时刻
物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦
力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）
A．物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B．物体开始运动后加速度不断增大
C．经过时间t＝
，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D．经过时间t＝
，物体运动速度达最大值
物体运动后，开始时电场力不断减小，则弹力、摩擦力不断减小，所以加速
度不断增加；
电场力减小到零后反向增大，电场力与重力的合力一直增大，加速度
也不断增大，B正确；
经过时间t＝
后，物体将脱离竖直墙面，所以经过时间t＝
，物体在竖直墙壁上
的位移达最大值，C正确．
BC
4．如图3所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相
对，板间电压为500V．一个动能为400eV的电子从A孔沿垂直板
方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时
的动能大小为（ ）
A．900eV B．500eV
C．400eVD．100eV
由于电子动能Ek＝400eV<
500eV，电子在电场中先做匀减速直线运动后反向
做匀加速直线运动，最终从A孔出射，电场力做功为零，电子动能大小不变．C项
正确．
答案：
5．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小
球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如
图4所示，则下列说法正确的是（ ）
图4
A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小
B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
对A、B选项，因电键S闭合，所以A、B两极板的电势差不变，由E＝
可
知极板间场强增大，悬挂的带正电小球受到的电场力增大，则θ增大，选项A错误
B正确；
对C、D选项，因电键S断开，所以电容器两极板所带电荷量保持不变，
由C＝
、C＝
和E＝
可推出，E＝
，与两极板间距离无关，两极板间场强
保持不变，悬挂的带正电的小球受到的电场力不变，则θ不变，D项正确．
BD
6．（2010·
黄冈模拟）如图5所示，AC、BD为圆的两条互相
垂直的直径，圆心为O，半径为r，将带等电荷量的正、
负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋q
与O点的连线和OC夹角为30°
，下列说法正确的是（ ）
A．A、C两点的电势关系是φA＝φC
B．B、D两点的电势关系是φB＝φD
C．O点的场强大小为
D．O点的场强大小为
解析：
由等量异种点电荷的电场分布和等势面的关系可知，等量异种点电荷的连线
的中垂线为一条等势线，故A、C两点的电势关系是φA＝φC，A对；
空间中电势从
左向右逐渐降低，故B、D两点的电势关系是φB＞φD，B错；
＋q点电荷在O点的
场强与－q点电荷在O点的场强的大小均为
，方向与BD方向向上和向下均成60°
的夹角，合场强方向向右，根据电场的叠加原理知合场强大小为
，C对D错．
AC
7．（2009·
四川高考）如图6所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，
带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑
回到M点，此时速度为v2（v2<
v1）．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则（ ）
图6
A．小物体上升的最大高度为
B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小
C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
因为OM＝ON，M、N两点位于同一等势面上，所以从M到N的过程中，电
场力时小物体先做正功再做负功，电势能先减小后增大，B、C错误；
因为小物体先
靠近正点电荷后远离正点电荷，所以电场力、斜面压力、摩擦力都是先增大后减小，
D正确；
设小物体上升的最大高度为h，摩擦力做功为W，在上升过程、下降过程
根据动能定理得
－mgh＋W＝0－
mv12①
mgh＋W＝
mv22，②
联立①②解得h＝
，A正确．
AD
8．如图7所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘
细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖
直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则（ ）
A．小球带负电
B．电场力跟重力平衡
C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小
D．小球在运动过程中机械能守恒
由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，外力做
功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力
为零，电场力跟重力平衡，B正确．由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向
又向上，所以小球带正电，A不正确．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力
做负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确．在整个运动过程中，除重力做功
外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确．
B
9．（2009·
安徽高考）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a、c处分别固
定一个正点电荷，电荷量相等，如图8所示．若将一个带负电的粒子置于b点，自
由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动．粒子从b点运动到d点的过程中（ ）
图8
A．先做匀加速运动，后做匀减速运动
B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势
C．电势能与机械能之和先增大，后减小
D．电势能先减小，后增大
这是等量同种电荷形成的电场，根据这种电场的电场线分布情况，可知在直
线bd上正中央一点的电势最高，所以B错误．正中央一点场强最小等于零，所以A
错误．负电荷由b到d先加速后减速，动能先增大后减小，则电势能先减小后增大，
但总和不变，所以C错误，D正确．
10.（2009·
天津高考）如图9所示，带等量异号电荷的两平行
金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上
的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电
场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子
以速度vN折回N点，则（ ）
A．粒子受电场力的方向一定由M指向N
B．粒子在M点的速度一定比在N点的大
C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D．电场中M点的电势一定高于N点的电势
由题意可知M、N在同一条电场线上，带电粒子从M点运动到N点的过程中，
电场力做负功，动能减小，电势能增加，故选项A、C错误，B正确；
由于题中未说
明带电粒子及两极板的电性，故无法判断M、N两点的电势高低，选项D错误．
11．如图10所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面
上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电
的物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它
的动能增加了ΔEk，重力势能增加了ΔEp.则下列说法正
确的是（ ）
A．电场力所做的功等于ΔEk
B．物体克服重力做的功等于ΔEp
C．合外力对物体做的功等于ΔEk
D．电场力所做的功等于ΔEk＋ΔEp
物体沿斜面向上运动的过程中有两个力做功，电场力做正功，重力做负功，
根据动能定理可得：
WF＋WG＝ΔEk由重力做功与重力势能变化的关系可得WG＝－
ΔEp，由上述两式易得出A错误，B、C、D正确．
BCD
12．如图11所示，匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶
点的三角形中，∠a＝30°
、∠c＝90°
，电场方向与三角形所在
平面平行．已知a、b和c点的电势分别为（2－
）V、（2＋
）V
和2V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为（ ）
A．（2－
）V B．0V、4V
C．（2－
）V D．0V、2
V
如图，根据匀强电场的电场线与等势面是平行
等间距排列，且电场线与等势面处处垂直，沿着电场
线方向电势均匀降落，取ab的中点O，即为三角形的
外接圆的圆心，且该点电势为2V，故Oc为等势面，
MN为电场线，方向为MN方向，UOP＝UOa＝
V，
UON∶UOP＝2∶
，故UON＝2V，N点电势为零，为
最小电势点，同理M点电势为4V，为最大电势点．B项正确．
二、计算题（本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演
算步骤，有数值计算的要注明单位）
13．（8分）（2010·
蚌埠一模）两个正点电荷Q1＝Q和Q2＝4Q
分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B
两点相距L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘
半圆细管两个端点的出口处，如图12所示．
（1）现将另一正点电荷置于A、B连线上靠近A处静止释
放，求它在AB连线上运动过程中达到最大速度时的位置离A点的距离．
（2）若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放，已知它在管内运动过程中速
度为最大时的位置在P处．试求出图中PA和AB连线的夹角θ.
（1）正点电荷在A、B连线上速度最大处对应该电荷所受合力为零（加速度最小），
设此时距离A点为x，即
k
解得x＝
.
（2）若点电荷在P点处所受库仑力的合力沿OP方向，则P点为点电荷的平衡位置，
则它在P点处速度最大，即此时满足
tanθ＝
＝
即得：
θ＝arctan
（1）
（2）arctan
14．（10分）如图13所示，ABCD为竖直放在场强为E＝104V/m
的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的
部
分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相
切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质
量m＝0.1kg、带电荷量q＝＋1×
10－4C的小球放在水平
轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．（g取10m/s2）求：
（1）小球到达C点时的速度是多大？
（2）小球到达C点时对轨道压力是多大？
（3）若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？
（1）由A点到C点应用动能定理有：
Eq（AB＋R）－mgR＝
mvC2
解得：
vC＝2m/s
（2）在C点应用牛顿第二定律得：
FN－Eq＝m
得FN＝3N
由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3N.
（3）小球要安全通过D点，必有mg≤m
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：
Eqx－mg·
2R＝
mvD2
以上两式联立可得：
x≥0.5m.
（1）2m/s
（2）3N （3）0.5m
15．（10分）半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上
套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强
电场，如图14所示．珠子所受静电力是其重力的
倍，将珠
子从环上最低位置A点由静止释放，求：
（1）珠子所能获得的最大动能是多少？
（2）珠子对圆环的最大压力是多少？
（1）设qE、mg的合力F合与竖直方向的夹角为θ，
因qE＝
mg，所以tanθ＝
则sinθ＝
，cosθ＝
则珠子由A点静止释放后在从A到B的过程中做加速运动，
如图所示．由题意知珠子在B点的动能最大，由动能定理得
qErsinθ－mgr（1－cosθ）＝Ek，
解得Ek＝
mgr.
（2）珠子在B点对圆环的压力最大，设珠子在B点受圆环的弹力为FN，则FN－F合
（
mv2＝
mgr）
即FN＝F合＋
＋
mg
mg＋
mg＝
mg.
由牛顿第三定律得，珠子对圆环的最大压力为
（1）
mgr
（2）
16．（12分）如图15所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光
滑、与水平面成45°
角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面
高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，
正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过C端的
正下方P点．（g取10m/s2）求：
（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；
（2）小环在直杆上匀速运动时速度的大小；
（3）小环运动到P点的动能．
（1）小环在直杆上的受力情况如图所示．
由平衡条件得：
mgsin45°
＝Eqcos45°
得mg＝Eq，
离开直杆后，只受mg、Eq作用，则
F合＝
mg＝ma，
a＝
g＝10
m/s2≈14.1m/s2
方向与杆垂直斜向右下方．
（2）设小环在直杆上运动的速度为v0，离杆后经t秒到达P点，则竖直方向：
h＝
v0sin45°
·
t＋
gt2，
水平方向：
v0cos45°
t－
t2＝0
v0＝
＝2m/s
（3）由动能定理得：
EkP－
mv02＝mgh
可得：
EkP＝
mv02＋mgh＝5J.
（1）14.1m/s2，垂直于杆斜向右下方
（2）2m/s （3）5J
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