单元检测(九) 电场力的性质 电场能的性质-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（安徽专版）

·物理· 撒去拉力F,对A由牛顿第二定律得4mg mas 解得ag=4m/s 撒去拉力F,物块A做匀减速运动，木板做匀加 速运动，二者达到共同速度防=的一a4= U4十azt4 解得t4=0.6s,=3.6m/s A达到与木板有共同速度的位移大小x4= 6一=2.88m 2as 此后A与木板一起做匀减速运动，由以(2m十 M)g=(m+M)a 解得a一g一号m/S 当AB有共同速度时6=一迎=362s= 2 3 2024一2025学年度单元过关检测（九）】 一、单项选择题 1,D【解析】根据题意可知，电子从静止沿电场线 从A运动到B,则电子所受电场力方向为A→B, 电场强度的方向由B→A,A错误：沿电场线电势 降低，所以A点的电势一定低于B点的电势，C 错误；电子所在位置的电势越高，电势能越低，所 以电子在A点的电势能大于在B,点的电势能，D 正确：根据题意，不知周围电场线的分布情况，无 法判断电场的强弱，B错误。 2.B【解析】沿电场线方向电势逐渐降低，C点电 势高于其右侧点的电势，故不是A、B间电势最低 的点，A错误；C的电场强度由两个电荷产生的 电场同向叠加而成，方向向右，A的左侧电场方 向向左，故不可能存在与C点电场强度相同的 点，B的右侧两电荷产生电场反向叠加，并且当 十产生的电场强度大于一q2产生的电场强度 时，电场方向与C相同，但因为此位置相对于A 的距离比C相对于A的距离远，所以在此区城产 生的电场强度一定小于C处的电场强度，B正 确：B右侧场强为0的点满足k号=k些，电势为 0的点满足1=k驱，很明显不是同一位置，C 错误：由图中电场线分布可知C点电势高于D 点，所以负电荷在C,点的电势能低，移到D,点时 ·2 参考答案及解析 2.4s 话一远=6.72m A的位移大小x=2a, 在=3s时撒去拉力F,A与B达到共同速度 时，A运动的位移大小xA=十x十=18.6m B运动的位移大小xB=h(a十4十)=12m 则xA>LO十xB 所以木板足够长且在a=3s时撒去拉力F,物 体A、B能相撞：A、B两物体从撤去拉力F和木 板共速到A、B相碰的时间为t,则xg十x4十 st-2a2=L+w6t+0） 解得t=0.2s 因此总时间为△t=t4十0.2=0.8s。 物理·电场力的性质电场能的性质 电势能增大，D错误。 3.C【解析】9-x图像，斜牵表示电场强度，在x 处的图像斜率不为零，则电场强度也不为零，A 错误：x=20cm处图像斜奉为零，则满足 a02m=22m,所以电待M所带电待 Qo 量大小Q1=4Q,B错误；根据电势变化图像可 知，在0~20cm内，电场方向沿x轴正方向，在 x>20Cm处，电场沿x轴负方向，可知，点电荷N 为正电荷，点电荷M为负电荷，C正确：根据电场 叠加原理，在一20cm~0内，电场强度不可能为 0,D错误。 4,D【解析】等差等势面越密集的位置电场线越 密集，电场强度越大，则在c、d、e、f四点中，f点 的电场最强，A错误；因为B供电线的电势高于 A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电 势最高，B错误；将某电子在d点由静止释放，它 会向c点所在等势面运动，C错误；因为d、e两，点 电势差等于e、f两点的电势差，根据W=Ug,可 知将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子 由e移到f电场力所做的功，D正确。 5.A【解析】根据电场叠加原理可知，电荷量分别为 q(q>0)和一q的点电荷在点P(0,a)产生的场强方 向语江轴正方向：大小为E=必m行 衡水真题密卷 Bg,所以要使点P(0,a)的电场强度为零，第三 2a2 个点电荷Q的位置应该在y一a的直线上。若Q 在（一a,a),要使点P(0,a)的电场强度为零，则Q 应带负电，且设-2，解得Q=-号0，A正 a22a2 确，B错误；若Q在(0,0)，P(0,a),点的电场强度 不可能为零，C错误：若Q在(a,a),要使P(0,a) 点的电场强度为零，则Q应带正电，且Q 9,解得Q-号q,D错误。 2a2 6.A【解析】金属板在十Q的点电荷电场中达到 静电平衡，金属板是一个等势体，金属板表面是 一个等势面，金属板表面的电场线与金属板表面 垂直，则小球受到的电场力与金属板表面垂直， 小球从右向左运动过程中，小球水平方向不受 力，竖直方向受力平衡，小球做匀速直线运动，故 小球的加速度为零且保持不变，动能保持不变， 电场力方向与小球速度方向垂直，电场力不做 功，小球的电势能不变，A正确。 7.C【解析】a、e、c、f四点在同一等势面上，电势 相同，A错误：等量同种点电荷中垂线上，关于O 点对称的，点的电场强度大小相等，方向相反，B错 误；电子沿直线a→O→c运动过程中，静电力先 做正功后做负功，则电势能先减小后增大，C正 确：b、d到a点的距离为d=√产十产=√2r,则在 球心0处放一电背量为号Q的负电荷，可使口点 的电扬强度为E。=一 2十2XQ (W220os45°- 0,D错误。 8.D【解析】在电场未反向时，弹簧处于压缩状 态，压缩量为x0,根据平衡条件可得qE十mg= k0,解得=9E士mg=2m5,B刚要离开地面 k 时，弹簧处于伸长状态，伸长量为x,对B根据平 衡条件可得红1=mg,解得五=坚，由能量关系 可知⑦md+mg(十)=qE(十)+合k 3m ,D 一号，解得A的速度大小为u=g√紧， 2 单元过关检测 正确。 二、多项选择题 9.BD【解析】由于原点O处的电场方向沿y轴正 方向，且点电荷A的电荷量为一q,所以EB应沿 x轴负方向，E应沿y轴正方向，B带正电，C带 负电，即A、B带异种电荷，且Ea=EA,即 k品=k品，所以电符B,C的电荷量为 Q=号9，A错送，B正确：由于B.C为等量并种电 荷，所以由O点到P点，电势先降低后升高，负电 荷沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减 小，C错误，D正确。 10.BC【解析】只有水平电场时滑块匀速运动，则 qE=mg,再加沿纸面与水平方向成60°角、斜 向右下方、电场强度大小也为E的另一匀强电 场时滑块也做匀速运动，则gE十qEcos60°=f, FN=mg十qEsin60,f=uF、,解得E=5m 3 mg, -得-39f-,所以m-E, g A错误，B、C正确；滑块沿水平地面运动距离d 的过程中，其电势能变化量等于电场力做功 W=(gE+qEcos60)d=3E吧，D错误。 2 三、非选择题 11.(1)E=3mg(2a=2y3g 9 38 【解析】(1)根据题意，对小球A受力分析如图 所示，由平衡条件有Tc0s30°=mg Eq=T+Tcos60° 则有Eq=√3mg 解得E-Bmg, 9 iaiiaiaii mg (2)剪断橡皮筋瞬间，小球的速度仍为0，没有空 气阻力，所以由牛顿第二定律可知Eq一 Tcos60°=ma ·物理· 解得a=23 38 12.(1)g=-3000V(2)1000V/m (3)9=√3×10C/kg,粒子带负电 【解析】(1)在平行于xOy平面内有匀强电场， 且PP2平行于PP,在匀强电场中，相互平行 的两线段两端的电势差与两线段的长度成正 比，有二=dg oe dpuz w3 由题得4p=3 3 解得=-3000V: (2)据题意，PP2与y轴交点M(0,3m)电势为 0,点N2m,1m)的电势也为0，即直线 MN为等势线，设MN与y轴间的夹角为a,如 图所示，由几何关系有 ma架-号 解得a=30° 因为电场的方向垂直MN,所以电场方向与x 轴负方向间的夹角为30°，电场强度大小E一 UPaM MP2cos a =1000V/m: 个/m P P O x/m P (3)在t时间内粒子在y轴负方向上微匀减速运 动，则有6c0s30°=a,44,-￡-Esin30 m 解得9=√3×10C/kg,且该带电粒子带负电。 13.(1)4m(2)5m/s2(3)(4-2√2)m 【解析】(1)根据题意，对小球B受力分析，由平 衡条件有F.=mg kQ如 由库仑定律有F年= ·2 参考答案及解析 解得h=4m; (2)让一个与A完全相同的不带电的小球C与 小球A接触一下，移走小球C,小球A的电荷量 变为Q'=+2×10-5C 对小球B,由牛顿第二定律有mg一 Qg=ma h2 解得a-5m/s2: (3)根据题意可知，当小球B所受合力为0时， 小球B的速度最大，设此时A、B距离为h1,由 单街条件有g-8 解得h=2√2m 则有x=h-h1=(4-22)m. 4≤E<g (2)2≥√/7gl或2≤√2gl 【解析】(1)当电场力gE1<mg时，小球在最高 点的速度最小，若小球刚好能通过最高点，则 在最高点有 mg一6=m号 从最低点到最高点，由动能定理得 -(mg-qE)·2=2m2-2md 解得= 当电场力qE>mg时，小球在最低点的速度口 最小，若小球刚好能通过最低，点，则在最低点有 6一mg=m号 解得E,=3mg 联立可得要使小球做完整的圆周运动，电场强 度应满足<E<g (2)如图甲所示，当电场方向水平，且E,=4mg 时，小球所受重力mg、电场力gE2的合力大小 为F=V√mg)+(gE)-哥mg,与水平方向 的夹角0满足am0产器-是 若小球获得水平速度欧后刚好能做完整的圆周 运动，在逸度最小的位置B满足 7 衡水真题密卷 单元过关检测 F-m平 联立解得L1=1.0m; (2)给A施加力F后，A、B沿斜面向上做匀加 小球从A点运动到B,点，由动能定理得 速直线运动，C对B的库仑斥力逐渐减小，A、B -mgl(1+sin 0)-qE:lcos 0 之间的弹力也逐渐减小，经过时间，B、C间的 距离设为L2,A、B两者之间弹力减小到零，此 联立解得欧=√Tg7 后两者分离，F变为恒力，则口时刻C对B的库 若小球获得水平速度吃后来回摆动，则小球刚好 能到达C点或D点（如图乙所示），小球从A点运 仑斥力为B- 动到C点，由动能定理得一mgl(1十cos)十 以B为研究对象，根据牛顿第二定律有 q5,1sin0=0-2m F-mag sin30°-mBg cos30°=ma 联立解得Lg=1.2m 小球从A点运动到D点，由动能定理得 则在t6时间内，A上滑的距离△L=L2一L1= -mgl(1-cos 0)-qEa/sin 00 0.2m 解得=√2g (3)6时间内库仑力微的功W。=△E,=k- L 综合可得，2≥√7gl或2≤√2gl时细线均不 会松弛。 2 代入数据解得W。=1.2J: (4)在A,B分离前，设力F对物块A做的功为 W,此时的速度为，根据动能定理有W1十 W,+W6+wW=合(mu十ms)话 9 qE. 而WG--(mA十ma)g△Lsin30 W:=-u(mA十mB)g△Lcos30 甲 乙 W=2a△L 联立解得W1=1.05J 15.(1)1.0m(2)0.2m(3)1.2J(4)6.05J A、B分离后，力F变为恒力，根据牛顿第二定律 【解析】(1)A,B、C处于静止状态时，设B,C间 F-mAg sin30°-mAg COS30°=m4a 的距离为L1,C对B的库仑斥力F。=g型 力F对A做的功W2=F(L一L2) 以A、B为研究对象，根据平衡条件有F。 代入数据解得W2=5J (mA十mg)gsin30 则力F对A做的功W=W1+W2=6.05J。 2024一2025学年度单元过关检测（十）物理·电容器 带电粒子在电 场中运动的综合问题 一、单项选择题 小，则EM<Ekw,EM>Ey,C正确，D错误。 1.C【解析】根据电子的运动轨迹，电子受电场力 方向指向轨迹的凹向，可知在M点时电子受电场 2C【獬析】若保持开关S用合，根据C=品a 力指向右下方向，可知电场线大致向左，沿电场 可知将A,B两极板靠近些，电容增大，电客器A、 线电势逐渐降低，可知Pu<,因N点电场线较 B两极板间的电势差等于电源电动势，电容器所 M点密集，可知N点场强较大，电子在N点的加 带电荷量增大，二极管正向导通，电容器充电，可 速度较大，即aw<aN,A、B错误；若电子从M点 得静电计两端的电势差不变，故指针张开角度将 到V点，则电场力做正功，动能增加，电势能减 不变，A错误；若保持开关S闭合，根据C= ·28·2024一2025学年度单元过关检测（九】 物理·电场力的性质电场能的性质 (考试时可75分钟，惑分100分) 一，单项达择题：本题共8小题，每小驱4分，共32分。在每小题给出的四个慧项中，只有 一项是符合题且要求的。 超号 1 2 6 7 8 答案 .A.B3 一条电场线上的点名在A点种一通设度为零的电子，电子仅受 里不用电场酸动到B法 A电场的方向由A指向B A点电场度大于B点电场强皮 电势高于日点 电子在A点的电大于在B点的电势 ,在B两点改置荷分别为十 如图所承， 的有形的 且A.B间 扬能纹夜罗鞋 已知无穷远电势为零，电香Q在其恩围产生的电势为平一专 Q 下列说法正确的是 AA.B阿C点电势最低 连线上B的右有 点（非无穷远）电势和电强度均为零 电所步成电场的华在轴上的分布如图所示 20面处电费最低，期下列说虫正确的品 A.D处的电场强度为0 为2Q D.在一的cm0内，电场翼度为0的位置只有 4,在护和检缘高压供电线路时，为 不感响威市用电，电了经常要在高压线上电作 业，为了保摩工的安全，电了 穿 乙中电工站在高压真流输电线的电线上作业，头上方有供电线，B供电就的电 高于A供电线的电势，线表示电工调围某 数面上的等等势线，，d, 线上的四个点。 +只电线 d A.在c,d、e,了四点中，c点的电场最崔 B在 点的电势最高 C辞某电子在d点由静止释，它会内点所在等势面运动 D将电子自d移到电好力所做的功等于将电子由：移到了电场力所敏的功 单元过关检测（九}物理第1页{共4页】 衡水真 5,如图所示，在xy平面内有两个电荷量分别为爪g0》和一里的点 电荷图定在点（一4，O)和点{a,O)。要使点P(0,a)的电民强度为 零，第三个点电荷Q的位置和电背量可能是 年n0,4 A(-a,a,-2 9 B(-a,-29 C0,0 D.(a.o)2g 6.如图所示，足够大的会国导体板AB上表面水平且光滑，其正上方国定一电荷根为十Q 的点电贡，可视为质点，电荷量为十。的绝缘小球（其电量不影响周围电场分布）以初速 度从右向左运动。小球运诗过程中，下列说法正确的是( 中 A.小球敏匀速直线动 A小球的扣速度先增大后减小 C,小球的动能先威小后增大 D小球的电势能先增大后或小 了，图所示，@，5、c,d、e、f是以0为球心的球面上的点，球面的事径为 r.平面与平面d了直，分在b、d两点放上等量同种点电 +Q,自电力常量为k。下列说法正确的是 A.c,,了四点电势不同 以aF、e、f四点电场强度相问 C,电子沿直线aO+运动过程中，电势能先减少后增加 D若在缘心O处放一电荷量为受Q的负电荷，则✉点的电场强度为29 品如图所示，空同存在经直向下的匀强电场，电场强度的大小E-5( 为重力加逸度)，A,B两物体通过动度系数为。的绝缘竖直轻质弹簧 相连放在水平面上，A,B都处于静止状卷 A日质量均为，其中A 带正电，电简量为十Q,B不带电。弹簧始等在弹性限度内，弹簧的弹 性势能可表示为名一。k广，为弹蓝的劲度系数，江为弹簧的形变量。 若不计空气阻力，不考®A物体电荷量的变化，保持电杨烈度的大小不变，将电畅方向 改为竖直间上，背物体用整离开地面时，A的速度大小为 A.2 BEE C2 3m DE 二，多项送择第：本嘴共2小第，每小精5分，共10分。每小题有多项符合题日要求，全却 选对的得5分，选对但不全的得3分有选错的停0分， 思号 答案 Q,点电荷A..C由定在y半面丙，A.B位于x轴卫 2d和3d处，C位于y箱上d处，如图所示。已知在 f 点O处的电场方向沿y轴正方向，点电荷A的电量 为一，点电传.C的电背量大小相等，下列叙述正南 的是 A.点电药A,B带问种电背 且点电荷B的电蒋量为一9 C,一个带负电的试探电荷沿直线从O点运动到P点 电势能始终保持不 D一个带负电的试探电黄沿直线从O点运动到P点，电势能先增大再减小 10.如图所示， 一电荷量为十的滑换在粗糙水平地 面上，空何存在水平向右，电桥强度大小为E的匀 堡电场，给滑块一向右的初速度，带块恰好做匀速直 线运动。突然在空间随加沿条而与水平方向成 递密卷 单元过美检测（九】物理第2页共4质） 角、等向右下方，电场强度大小也为E的另一匀强电橘，滑块仍然做匀建直线谧动，重 力加速度为《：关于滑块在两个叠加电场中的运动，下列说法正确的是 人指块的暖量为票 及滑块对地面的压力大小为 2 C清块与地面阿的动摩擦因数为 D滑块沿水平地面运动更离d的过程中，其电势能变化量大小为E和 三、非选择题：本题共5小整，共58分。 1L.《0分》如图断示，有三根完全相问，原长均为的绝缘轻质橡战前，其中两根的一挥同 定在天花板上的O点，另 分划接面量均为m的带电小球A、,它们所带的电 量分别为一！和十，A,日之风用师三队豫皮磨连找起来。由于空间存在水平向右的匀 强电场，平衡时三根檬皮能的长度均为原长的一，已知橡皮能澜足胡克定律并始篷在 单性限度内，两小球所带电黄量始终不变，不计两小球司的静电力，重力都遠度大小为 得，求： 1)匀强电场的电场强度大小E: (2)若势唐A,B之间的橡皮筋，则剪唐橡皮筋解间，小球A的加速度大小a。 120分)如指所示，在平面直角坐标系0内有四个点，A智m3 B5a3mB2m.-1m和R2m,-1m在空同内有平行于 平面的句张电场，且P,P,P点处的电劳分织为一2000V,1C00V、一1000V,有 一个重力可以忽略的带电粒子从坐标原后以大小为=]×1心m/8,方向与y拍负方 向夹角为30“的速度射人蜡四象限.经过=1×10，速度恰好平行于x轴且与x细 正方向同向。求： (1)P,点的电势： (2)匀强电场的电场强度大小： (3)带电粒子的电性及此背是 13.(12分》如图所示，电背量为Q一十4×10C的警电金属小球A周定在绝缘的水平国 上，另一个电截量为=十4×10“C、质量为m=09k思的小球B恰好静止在A正上 方的E点。将小B先固定，让一个与A全相同的不带电的金属小球C与小球 A接触一下，移走小球C,再由E点静止释放小球B。已知小球A,B均可昆为质点，静 电力常量为女=9×1N·C,重力加速度取10m/公。在小球B下落过程 中，求： 7 单元过关检测（九}物理第3页共4页） 衡水真最 (1)E点到A的高度h: 0 (2)小球B郑戒脚间的加速度大小： (3)小球B的违度达到量大时的位移工， 14.(14分)如图所示，长度为！的绝缘闺线将质量为m,电荷为g的带正电小球瑟挂于口 点，整个空间中充满了匀强电杨，（取对in37-05,cos3T一0.8） (1)当电肠方向竖食向上时，若桂小球在A点铁得水平遮度m=2:,小球烈好能在 竖直平面内微完整的属周运动，求电场强度E； ②当电场方向水子。且电餐器度区一鳄时，若不能让线绘德，求小球在A点铁得 的水平速度改皮减满足的条件。 15.(16分)如图所示，可税为质点的三物块A,BC放在板角为0一30，长为L-2m的周 定斜面上，三物快与斜面问的动摩素因数与为加一，A与B家靠在一起，C繁靠在 固定挡板上，其中A为不带电的地滚体，B.C历特电荷量分别为g一十4.0×10C 朵二十20X10C且保持不变，A,甘的质量分别为4-.80g,m-064kg开 始时三个物块均能转静北状态，此时AB物体与斜血恰无擦力作用若 定两点电膏在相距无为远处的电势建为零，测相距为「时。两点电荷具有的电势能可表 乐为名-唑，为使A在斜面上始终做如速度为a一1.5m:的匀如速直线试动， 璞给A加，一平行于料面向上的力F,已知静电力常量k一90X1心N·m/C,R 10m/。,经过时间后，力F的大小不再发生变化。当A运动到斜面顶希时，置去外 (门)未笔加力F时物块B,C何的距离： (2)6时判内A上滑的距离： (3)时间内军仑力做的功： (4)在A由静止开始到运动至斜面顶城韵过程中，力F对A做的总功. * 密卷 单元过美检测（九】物理第4页{共4质）