内容正文:
2026一2027学年度单元过关(九)
物理·电场力的性质
电场能的性质
本试卷总分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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。
题号
1
2
3
4
5
6
2
8
答案
1.如图,在与纸面平行的匀强电场中有a、b、c三点,其电势分别为6V、4V、2V;a、b、c分
别位于纸面内一等边三角形的顶点上。下列图中箭头表示a点电场的方向,则正确的是
()
A.b4
B.b
C.b
D.b
2.某电场的电场强度E随位置x的变化关系如图所示,O点为坐标原点,a、b、c、d为x轴
上的四个点。一带正电粒子从a点由静止释放,仅在静电力作用下沿x轴运动,已知粒
子可通过d点,则
()
A.粒子在a点与c点所受静电力的方向相同
B.粒子在b点的电势能大于在c点的电势能
C.粒子将以b为中心做周期性运动
D.粒子将沿x轴正方向一直运动
3.如图为中药材烘干机的高压电场工作原理图,电极O与极板MN接高压电源后,空间
形成图示方向的强电场。往极板MN上撒上一层湿中药材,药材中的水分子发生氧化
还原反应,生成氢气和OH一离子。某OH从A点由静止出发,运动轨迹依次经过A、
B、C、D点。下列说法正确的是
()
单元过关(九)物理第1页(共8页)
劳力于毫未,奋斗成大材
班级
D
←一鼓
机
直
姓名
电源
甲
乙
得分
A.B点的电场强度比D点小
B.OH在B点受到的电场力比在D点大
C.四个点中,A点电势最高,D点电势最低D.OH在运动过程中,其电势能逐渐增大
4.如图所示,立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷,电荷量相同,
O点是立方体的中心。现将处在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,在这个过程中,
下列说法正确的是
(
A.O点的电场强度减小
B.E点的电势先增大后减小
C.C点的电势先增大后减小
D.B点的电荷受到的电场力减小
HE
5.如图所示,一足够大的空间内有一无限长的均匀带正电的导体棒水平放置,导体棒所在
的竖直平面内放有三个质量相同、电荷量分别为g、2g、3g(q>0)的微粒,通过多次摆放
发现,当三个微粒均静止时,它们距导体棒的距离之比总是1:2:3,不考虑微粒间的相
互作用。现撤去该三个微粒,在导体棒所在的竖直平面内距导体棒1.5h、2.5h处分别
放有电子A、B(不计重力),给它们各自一个垂直于导体棒的初速度使其以导体棒为轴
做匀速圆周运动,则A、B做圆周运动的线速度之比为
()
3g·
2g·
9
+十++十++++++什+++++++
A.1:1
B.3:5
C.1:2
D.5:3
6.如图所示,水平天花板下方固定一光滑定滑轮O,在定滑轮正下方C处固定一带正电的
点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过O连接,A、B均视为质点,初
始系统静止且OB<OC。若B的电荷量缓慢减少,在B到达O正下方前,则
()
A.B球的轨迹是一段抛物线
Liiittt
0
B.A球的质量大于B球的质量
B⊕
C.此过程中点电荷对B球的库仑力减小
D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
单元过关(九)物理第2页(共8页)
7
7.空间中存在平行于纸面的匀强电场,在纸面内取O点为坐标原点建立x轴,如图甲所
示。现有一个质量为m、电量为十g的试探电荷,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的
α点开始沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图甲中圆为试探电
荷运动轨迹,αb为圆轨迹的一条直径。除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力
的作用。测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示,其
中p1>0。下列说法正确的是
()
1.501
0.501
10L
0t1
/13L1t
-0.501
甲
A电场强度的方向与x轴正方向成,指向右上方
B.从a点到b点F做功为一qp1
C.微粒在a点时所受变力F可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为m
、r2
Pi
36R+qR
8.如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,△ABC
是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°,O为圆心,半径R=5cm。位于A处的粒子源
向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量十e的粒子,其中到达B点的粒子动能
为12eV,达到C点的粒子动能为16eV,忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说
法正确的是(已知sin53°=0.8)
()
A.BC是电场的一条等势线
B.匀强电场的大小为80V/m
C.所有离开圆的粒子最大的动能为17eV
D.当某个粒子经过圆周上某一位置时,可能具有4eV的动能
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,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。
单元过关(九)物理第3页(共8页)
题号
9
10
答案
9.如图,虚线表示位于O点的点电荷Q产生电场的等势面,相邻等势面间电势差大小相等
且为4V,一电子在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示。已知电子经过a点时的
动能为10eV,经过f点时电势能为一20eV,下列说法正确的是
(
A.点电荷Q带负电
B.电子经过c点时动能为18eV
C.电子经过d点时电势能为一28eV
D.电子可能经过电势为4V的等势面
10.中国茶文化是中国制茶、饮茶的文化,在世界享有盛誉。在茶叶生产过程中有倒茶叶、
茶梗分离的工序,如图所示,A、B两个带电球之间产生非匀强电场,茶叶茶梗都带正电
荷,且茶叶的比荷大于茶梗的比荷,两者通过静电场便可分离,并沿光滑绝缘分离器落
入小桶。假设有一茶梗P,其电荷量为4×10-8C,质量为2×10-4kg,以1m/s的速度
离开A球表面O点,最后落入桶底,O点电势为1×104V,距离桶底高度为1.0m,桶
底电势为零。不计空气阻力、茶叶与茶梗间作用力及一切碰撞能量损失,g取
10m/s2,则
()
漏斗)
M
0
分离器
左桶
右桶
zh222971977917577715918777777777717777771
A.M处比N处的电场强度大
B.M处的电势低于N处的电势
C.茶叶落入右桶,茶梗落入左桶
D.茶梗P落入桶底速度为5m/s
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(6分)某物理兴趣小组利用图甲装置来探究影响电荷间静电力的因素。图甲中,A是
一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,
静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来,他们分别进行了以下
操作。
AO------6B
绝缘手柄
单元过关(九)物理第4页(共8页)
步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1,P2,P3等位置,比较小球在
不同位置所受带电物体的静电力的大小。
步骤二:使小球处于同一位置,增大(或减小)物体A所带的电荷量,比较小球所受的静
电力的大小。
(1)图甲中实验采用的方法是
A.理想实验法
B.微小量放大法
C.控制变量法
(2)图甲实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大
而
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)接着该组同学使小球处于同一位置,增大(或减少)物体A所带的电荷量,比较小球
所受作用力大小的变化。如图乙,悬挂在P点的不可伸长的绝缘细线下端有一个
带电量不变的小球B,在两次实验中,均缓慢移动物体A,当A到达悬点P的正下
方并与B在同一水平线上,B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为O,若两次
实验中A的电量分别为q1和g2,日分别为30°和45°,则21为
92
12.(10分)蜘蛛不仅能“乘风滑水”,最新研究还表明:蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而
行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度,大气中电场方向竖直向下。假设在晴朗
无风环境,平地上方1km以下,可近似认为大气电位梯度E=E。一H,其中E。
=150V/m为地面的电位梯度,常量k=0.1V/m,H为距地面高度。睛朗无风时,
一质量m=0.6g的蜘蛛(可视为质点)由静止从地表开始“御电而行”,蜘蛛先伸出腿
感应电位梯度,然后向上喷出带电的蛛丝(蜘蛛其他部分不显电性),带着身体飞起来。
忽略空气阻力,g取10N/kg。
(1)该蜘蛛要想飞起来,求蛛丝所带电荷电性及电荷量的范围。
(2)若蛛丝所带电荷量大小q=5×10-5C,求蜘蛛上升速度最大时的高度和能到达的
最大高度。
单元过关(九)物理第5页(共8页)
13.(10分)如图所示,真空中,与水平面成37°角的固定绝缘长细杆,垂直穿过一固定均匀
的带正电圆环的圆心O,套在细杆上的带正电小球从杆上的α点以某一初速度沿杆向
上运动,恰好能运动到杆上d点,已知圆环半径为R,电荷量为Q,小球质量为m、电荷
量为g,小球半径远小于R,g《Q,ab=bO=Oc=cd=R,静电力常量为k,重力加速
度为g,绝缘细杆与小球间的动摩擦因数从二9n37=0.6,c037°=0.8。求
(1)小球在c点受到的电场力的大小;
(2)小球在b点的加速度大小;
(3)小球在a点的动能。
+0
+9,m
、37
单元过关(九)物理第6页(共8页)
7
14.(14分)如图所示的空间坐标系中,一点电荷固定在M(一√3a,2a,0)点,该点电荷只在
x<0的空间产生电场;在x>0的空间存在沿之轴正方向的匀强电场,电场强度大小
为E;在y=3a处放置一垂直于y轴、足够大的荧光屏。P(一√3a,0,0)点的放射源沿
x轴正方向射出电荷量均为十q、质量分别为m和0.5m的两个粒子,粒子初动能均为
Eko,质量为m的粒子在x<0的空间做半径为2a的匀速圆周运动,进入x>0的空间
后,打到荧光屏上,已知静电力常量为,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求:
(1)M处点电荷所带的电荷量;
(2)质量为m的粒子打到荧光屏上的位置坐标;
(3)若粒子打到荧光屏上会形成亮点,判断荧光屏上有几个亮点,如果是一个,写出判
断依据;如果是两个,求出两个亮点间的距离。
M
0
7
单元过关(九)物理第7页(共8页)
15.(18分)如图所示,在坐标系xOy中,x轴水平向右,y轴竖直向下,在x≥2L区域内存
在与x轴平行的匀强电场(未画出),一带正电小球的质量为m,从足够高的原点O沿
x轴正向水平抛出,从A点进人电场区域时速度与水平方向夹角0=30°,后从C点离
开电场区域,其运动的轨迹如图所示,B点是小球在电场中向右运动的最远点,B点的
横坐标xB=3L。小球可视为质点,电荷量始终不变,重力加速度为g,不计空气阻
力。求:
(1)小球在OA段与在AB段运动的时间之比;
(2)小球从原点O抛出时的初速度大小;
(3)小球过B点时的动能;
(4)小球在电场中运动的最小动能与最大动能之比。
L 2L 3L 4L,
A、
单元过关(九)物理第8页(共8页)·物理·
(3)小球与滑块碰撞过程,由动量守恒定律有
moUcx=movc+mu
(1分)
由机械能守恒定律有
2mo8=2m,(u6)2+
1
2mv2
(1分)
联立解得碰撞后滑块的速度大小v=2m/s
因1mg=1.2N>u2(m+M)g=1N(1分)
故滑块在薄木板上滑动过程中,薄木板向右做匀
加速运动,对滑块受力分析,由牛顿第二定律有
uimg=mai
(1分)
解得a1=4m/s2
对薄木板受力分析,由牛顿第二定律有
uimg-u2 (m+M)g=Ma2
(1分)
解得a2=1m/s2
设经过时间t',两者共速,有
2026一2027学年度单元过关(九)
物
一、选择题
1.C【解析】如图所示,ac中点d的电势pa=
9十9=4V=6,故b、d的连线为该匀强电场
2
的等势面。电场线垂直于等势面且由高电势点指
向低电势,点,即电场线沿ac方向且由a指向c,C
正确。
4V
2V
2.C【解析】粒子在a点受到的静电力沿x轴正方
向,在C点受到的静电力沿x轴负方向,A错误;
粒子从b点运动到c点,静电力做负功,电势能增
大,粒子在b点的电势能小于在C点的电势能,B
错误;粒子从α点到b点加速运动,越过b,点后减
速运动,速度减为0后又反向加速,越过b点后又
减速运动直到速度为0,之后再次重复上述过程,
循环往复,C正确,D错误。
3.A【解析】因D处的电场线较B处密集,可知B
处的电场强度小于D处,OH在B,点受到的电场
力比在D点小,A正确,B错误;沿电场线方向电
势逐渐降低,四个,点中,A点电势最低,D点电势
最高,C错误;OH运动过程中受到电场力的方向
与电场线切线方向相反,电场力做正功,电势能减
小,D错误。
4.B【解析】初始时B、H两点的点电荷在O点的
合场强为0,A、G两,点的点电荷在O点的合场强
也为0,则在A点的,点电荷沿着AO连线向O,点
·31
参考答案及解析
v'=v-at'=a2t'
(1分)
解得t'=0.4s,v'=0.4m/s
(1分)
此过程中,滑块的位移大小
-.份m
薄木板的位移大小
v'
x=2t=0.08m
(1分)
则薄木板的长度
L=x1一x2=0.4m
(1分)
故薄木板速度减为0时与地面间因摩擦产生的
热量
,1
Q=:M+m)g·x+2M+m)0'2=0.12J。
(1分)
理·电场力的性质电场能的性质
移动过程中,根据电场强度叠加原则可知O,点的
电场强度逐渐增大,A错误;由于电势是标量,B、
G、H三,点的点电荷在E点的电势不变,处在A
点的点电荷沿着AO连线向O点移动,该点电荷
与E点的距离先减小后增大,且点电荷带正电,所
以E点的电势先增大后减小,B正确;B、G、H三
点的,点电荷在C点的电势不变,处在A点的点电
荷沿着AO连线向O,点移动,该,点电荷与C点的
距离一直减小,则C点的电势一直增大,C错误;
G、H两,点的,点电荷对B点的,点电荷的库仑合力
FGH保持不变,处在A点的点电荷沿着AO连线
向O点移动,一开始,该点电荷与B点距离减小,
则该点电荷对B点的,点电荷的库仑斥力增大,且
与G、H两,点的点电荷对B点的电荷的库仑合力
FGH的夹角变小,故B点的点电荷受到的电场力
一开始一定是增大的,D错误。
A【解析】设q、2q、3q所在位置对应的电场强度
为EE2E,由平衡条件得E1=mg,E,=mg
2q
1.1.1
E。-g即E,E2:E,i23,而它仰
距导体棒的距离之比总是1:2:3,可知某点电场
强度的大小与该点到导体棒的距离成反比。则任
意一点的电场强度大小可写成E=(为常量),
由于电子绕子体棒做匀速圆周运动,则
点得=A三扇
m
C【解析】开始时B球受力如图所示,由相似三
角移可分品-品-0瓷日0B<0C加m8>
7
2027
T=mAg,则A球的质量小于B球的质量,B错
误;由于T不变,OC不变,可知OB不变,则随着
B球所带的电荷量缓慢减少,B球的轨迹是一段圆
第A候误根格P-6器尉認-是别
随着B的电荷量缓慢减少,BC减小,F减小,即此
过程中点电荷对B球的库仑力减小,C正确;因滑
轮两侧绳子拉力不变,当B球下降时,两侧细绳的
夹角减小,则合力变大,即此过程中滑轮受到轻绳
的作用力逐渐变大,D错误。
/UU∠
o
OA
mag
⊕C
7.D【解析】由题图乙可知,带电微粒在转动过程
中,电势最高值为1.5p1,电势最低值为-0.5p1,
最高点、最低点分别位于轨迹直径的两端,将直径
取四等分点,找到与a点电势p。=0相同的点A,
如图所示,αA垂直于电场线,设电场强度的方向
R
21
与x轴正方向为0,由几何关系os0=R-2,解
得0=了,A错误;由上述分析可知9,=1.0g,从
a点到b点由动能定理W十qUb=0,又Ub=
P。一P6=一p1,解得W=qP1,B错误;在圆周运动
的过程中电势为1.5p1时,变力F达到最小值,故
微粒在a点时所受变力F不可能达最小值,C错
误;由题图乙可知,微粒做圆周运动的周期T
13t1-t=12t1,速度0=K=水,电场强度
E-g159k0.59》-贯國周运动的连
△x
2R
程中电势为一0.501时变力F达到最大值,有
F一gE=mR·解得F=m3R十9发D正确。
2
π2
A E
-0.5p1
、A
0
/p=1.00
1.5p1
8.C【解析】由题意可知,粒子由A,点到B点,根据
动能定理有eUAB=EkB一EkA=4eV,可得UAB=
PA一PB=4V,同理粒子由A点到C点,
有eUAc=Ekc一EkA=8eV,可得UAc=PA一Pc=
8V,所以Uc=一4V,A错误;由上述分析可知,
OB连线为一条等势线,根据电场方向垂直于等势
7
·3
单元过关
线并由高电势指向低电势可知电场方向由A指向
D,如图所示,在△AOB中,由题意可知∠OBA=
∠OAB=63.5°,所以∠B0A=180°-2X63.5°=
53°,则AD=Rsin∠BOA=4cm,所以该匀强电
场的电场强度大小E二8=100V/m,B错误)
过O作OF平行于AD交圆于F,可知F是圆上
沿电场方向上离O最远的点,则F点电势最低,
则有UoF=ER=5V,所以A、F两点间电势差
UAF=UAo十UoF=UAB十UoF=9V,当粒子经过
F点时电势能最小,动能最大,有EkF=EkA十
eUAg=l7eV,C正确;圆周上的最小动能Ekmin=
Ekn一E·2R=7eV,故当某个粒子经过圆周上某
一位置时,不可能具有4eV的动能,D错误。
B
二、选择题
9.BC【解析】由于电子做曲线运动,电子所受电场
力要指向轨迹的凹侧,则电子受到吸引力,所以场
源点电荷应带正电,A错误;电子从a点运动到f
点过程有War=-eUar=4eV,Wf=Ea一Ep时,
解得Ea=一16eV,所以E=Eka+Ea=一6eV,
电子从a,点运动到c点过程有一eUac=Ec一Ea,
解得E=l8eV,B正确;电子从a,点运动到d,点
过程有Wa=-eUa=l2eV,Wa=Ea一Ed,解
得E=一28eV,C正确;由以上分析可知,电子
运动过程中总能量为一6eV,当电子经过电势为
4V的等势面时,电势能等于一4eV,根据能量守
恒定律可知,其动能等于一2eV,小于零,说明电
子不可能经过4V的等势面,D错误。
10.CD【解析】由于M点的电场线稀疏,N,点的电
场线密集,故M点的电场强度小于N点的电场
强度,A错误;沿电场线的方向,电势逐渐降低,
故M点的电势高于N点的电势,B错误;设该电
场的电场强度为E,根据牛顿第二定律有qE=
na,解得a=。由于茶叶的比荷兰大于茶梗
m
的比荷,可知在任何同一位置茶叶的加速度大于
茶梗的加速度,水平方向都做加速运动,即在相
等时间内,茶叶的水平位移大于茶梗的水平位
移,可知,茶叶落入右桶,茶梗落入左桶,C正确;
设茶梗P落入桶底速度大小为),由题意知其初
速度vo=1m/s,茶梗P从O,点到落入桶底过程
·物理·
中,由动能定理可知mgh十gU=
2mu2、
2mv6,代
入数据解得v=5m/s,D正确。
三、非选择题
1.1)C(2分)(2)减小(2分)(3)
6(2分)
【解析】(1)题图甲中先保持带电小球的电荷量
不变,把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上
的P1、P2、P等位置,改变两个小球之间的距
离,比较库仑力的大小;后来保持小球之间的距
离不变,改变小球所带的电荷量大小,分析小球
之间的库仑力,所以实验采用的方法是控制变
量法,C正确。
(2)本实验中,根据小球的摆角可以看出小球所
受静电力的大小,由题图可知,距离越小,丝线偏
离竖直方向的角度越大,设偏角为日,由平衡条件
有F=mg tan0,可知电荷之间的静电力随着距
离的增大而减小。
(3)设小球B的质量为m,电量为q,小球B的受力
情况如图所示。当A带电量为q1时,由平衡条件
得F=g:9=mgan30,其中1=PBsn30,当
ri
A带电量为g2时,由平衡条件得F'=9:9
mgtan45,°其中r2=PBsin45°,联立解得91=
tan30°sin230°√3
tan45°sin245°6。
:0\T
AO----
万
12.(1)负电大于4×10-5C(2)300m600m
【解析】(1)因大气中的电场方向竖直向下,蛛丝
应带负电荷,才能使电场力竖直向上,蜘蛛才可
能飞起来。设蛛丝所带电荷量为q0,蜘蛛要想飞
起来,电场力应大于重力,则有
(1分)
goEo>mg
解得q0>4×10-5C。
(1分)
(2)设蜘蛛上升速度最大时高度为h。,能到达的
最大高度为h,蜘蛛上升过程中加速度先向上减
小,加速上升,速度最大时加速度为零,之后加速
度向下增大、减速上升,速度减为零时到达最大
高度。速度最大时重力与电场力平衡,则有
mg=qE=qE。-kqho
(1分)
解得ho=300m
(1分)
·3
参考答案及解析
上升过程中电场强度随高度增大均匀减小,电场
力也随高度增大均匀减小,则上升过程中电场力
做的功
w-
Eog+Eq (2Eo-kh)gh
-h=
(2分)
2
2
对上升过程,由动能定理有
W-mgh=0
(2分)
联立解得h=600m。
(2分)
13.(1)y2Qg
(2)3+3)g+V2Qg
4R2
5
4mR2
(3)4(3+3)mgR
5
【解析】(1)将圆环等分为n段小圆孤,每段小圆
孤均可视为电荷量为q。的点电荷,有
Q=ngo
在c点,由库仑定律,q。对小球的电场力
kqqo
F。=
(1分)
由几何关系
r2=2R2
在c点,整个圆环对小球的电场力设为F。,有
F.=nFosin 45
(1分)
联立解得F,=BQg
4R2
(1分)
(2)由对称性,小球在b,点所受的电场力与在c
点所受的电场力方向相反,大小相等,有
F6=F。
(1分)
在b点,对小球由牛顿第二定律,有
mg sin37°+umg cos37°+F6=ma
(1分)
联立解得a=
(3+3)g√2kQ9
(1分)
5
4mR2
(3)小球从a到d,由对称性,电场力做功
Wad=0
(1分)
对小球,由动能定理,有
Wa-mgsin37°·4R-mg cos37°·4R=0-Ex
(2分)
联立解得E4=4(3十3)mgR
(1分)
5
14.(1)4aE0
(2)/23a。
4Ega
kg
3,3a,3E0
(3)一个亮点,依据见解析
【解析】(1)质量为m的粒子在x<0的空间做
匀速圆周运动,则有
Qq mvi
k(2a)2-2a
(1分)
1
且有Ew=2mw6
(1分)
7
2027
解得Q=4知Eu
(1分)
kg
(2)设粒子经过y轴时,速度的偏转角为日,经过
y轴的点的坐标为y1。则有
sin =3
2
(1分)
可得0=60°
根据几何关系
y1=2a(1-cos0)
(1分)
解得y1=a
经过yO2平面后,粒子在x、y轴方向做匀速直
线运动,在之轴正方向做匀加速直线运动,设打
到荧光屏上点的坐标为(x,y,之),则有
x=voc0s8·t
(1分)
y-y1=vo sin0·t
(1分)
y=3a
1
(1分)
根据牛顿第二定律
gE=mao
(1分)
联立解得x=
23
3a,2
4Ega2
3Eko
数打到荧光屏上点的坐标为23a,3ab
4Ega2
3
3Eko
(1分)
(3)一个亮点,依据:对质量为0.5m的粒子有
Eo=2·0.5mo
&8-8限
(1分)
R
√
解得v1=
20,R=2a
所以两个粒子在x<0时的轨迹相同
(1分)
x1=v1c0s8·t1
y-y1=v1sin0·t1
1
之1=201号
qE=0.5ma
联立解得x1=
23
3a,y=3a,z1
4Ega?
(1分)
3Eo
所以只有一个亮点。
(1分)
15.11:1(2V25gL(3)4y3,
3 mgL
(4)1:4
【解析】(1)从A运动到B点,小球水平方向做
匀减速直线运动,依据题意小球在B点水平方向
3
单元过关
的速度为0,由运动学公式得
L-24n
(1分)
又由于2L=voto4
(1分)
解得tOA=tAB
即toA:tAB=1:1
(1分)
(2)设小球质量为m,初速度为0,从O到A,小
球水平方向做匀速直线运动,则有2L=VotoA
(1分)
竖直方向上则有vAy=g·toA
(1分)
又因为vAy=v0·tan0
(1分)
联立解得vo=√23gL
(1分)
(3)小球过B点时⑦z=0
(1分)
1
则小球在B点的动能Ea=2mu,
(1分)
又因为VB,=20Ay
43
故有Eu=3mgL
(1分)
(4)设小球从O到A、从A到B时间为t,根据运
动学规律则有后=8·
(1分)
vo=ax·t
(1分)
可知az=√3g
(1分)
由F合与水平方向夹角为30°,A与水平方向夹
角为30°,建立如图所示坐标系,
将A分解到x'、y'上,小球在x'方向上做匀速
运动,在当y'方向上做类竖直上抛运动,所以小
1
球在电场中运动的最小动能Emim=2mu
(1分)
而VA=TAC0s30°=V0
(1分)
1
解得Ekni=2mw品
小球在电场中运动中过C时动能最大,根据运动
的分解则有Vc=v0,Vc=3vAy
(1分)
1
Emr=2m[o6+(3utan6)2]=2mw8(1分)
联立可得E kmin:Ekmax=1:4。
(1分)
y
gE
、
30y
30%
30°
mg
4·