届高考物理第一轮复习同步训练题311Word格式.docx

届高考物理第一轮复习同步训练题311Word格式.docx

《届高考物理第一轮复习同步训练题311Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高考物理第一轮复习同步训练题311Word格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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