精品解析：上海市市西中学2026-2027学年高二上学期学科调研物理试卷

市西中学2026学年第一学期学科调研 高二 物理 （考试时间60分钟，满分100分） 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，标注“不定项选择”的试题，每小题有1~3个正确选项，这两类题漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8m/s2。 静电场概念辨析 学好物理最关键的是理解相关的概念。 1. 下列对电现象及规律的认识中正确的是（ ） A. 自然界中只存在正、负两种电荷 B. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 C. 摩擦起电说明了电荷可以创生 D. 带电物体一定具有多余的电子 2. 下列对点电荷的理解正确的是（ ） A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷 B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷 C. 只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷 D. 当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷 3. 两个可视为点电荷的相同金属小球，带电量分别为和。固定在相距为的两处时，它们间的库仑力大小为。两小球相互接触后将其距离变为固定，则两球间库仑力的大小变为（ ） A. B. C. D. 4. 下列物理量与检验电荷无关的有哪些：①电场强度E，②电势U，③电势能ε，④电势差ΔU，⑤电场力F：（ ） A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ③④⑤ 5. 如图所示，直角三角形ABC中，，，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的场强方向平行于BA向左，则下列说法正确的是（ ） A. A带正电， B. A带负电， C. A带正电， D. A带负电， 6. 如图所示，有一个匀强电场方向平行于纸面，电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做正功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W，则电场中D点的电势____________（填“大于”、“小于”或“等于”）C点的电势，该电场的场强大小为____________。 电场线和等势面 为了形象地描述电场，法拉第引入了假想的电场线，同时我们将电势相等的各点构成的面称为等势面。 如图甲是一个静电除尘的简易实验装置。透明的玻璃瓶中充满烟尘，将高压直流电源的正、负极分别与密绕在玻璃瓶上的金属螺旋线和插在玻璃瓶中央的金属直导线相连接，玻璃瓶内某一横截面上的电场分布近似如图乙所示。a、b、c是同一条电场线上的三个点，d是另一条电场线上的一个点，但a、d两点距中心O等距，a、b、c、d四点电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec、Ed，电势分别为φa、φb、φc、φd。 7. 比较Ea、Eb、Ec的大小，场强最大的是____________，比较φa、φb、φc，电势最高的是____________； 8. 比较a、d两点的场强和电势，下列说法正确的是（ ） A. 两点场强相同，电势也相等 B. 两点场强相同，但电势不相等 C. 两点场强不相同，但电势相等 D. 两点场强不相同，电势也不相等 9. 若图中，则和间电势差、的关系是（ ） A. B. C. D. 条件不足，无法判断 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示。 10. 关于两粒子的带电性质和运动加速度的判断，下列说法正确的是（ ） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a一定带负电，b一定带正电 C. a的加速度减小，b的加速度增大 D. a的加速度增大，b的加速度减小 11. 关于两粒子电势能的判断，下列说法正确的是（ ） A. a的电势能减小，b的电势能增大 B. a的电势能减小，b的电势能减小 C. a的电势能增大，b的电势能增大 D. a的电势能增大，b的电势能减小 12. 如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（ ） A. 两粒子带电多少一定不同 B. 两粒子的电性可能相同 C. 两粒子的电势能都是先减少后增大 D. 经过B、C两点，两粒子的速率可能相等 库仑力作用下电荷的平衡和运动 处理带电体的平衡问题或运动问题会综合运用力学中的各种相关知识。 13. 如图所示，固定在竖直平板且不可伸长的绝缘轻绳拴一质量为m、电量为q的小球（可视为点电荷），小球平衡时与固定在平板的点电荷Q的连线恰好水平。若小球的质量变为2m时，而其位置仍要保持不变，则小球的电量应该变为（ ） A. B. C. D. 14. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么当电子的运动半径越大，电子的（ ） A. 周期越大 B. 角速度越大 C. 线速度越大 D. 加速度越大 15. 如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，以Q点为焦点做椭圆运动，M、N、P为椭圆上的三点，P点离Q点最远。电子在从M点经P点到达N点的过程中（ ） A. 速率先增大后减小 B. 电势能先减小后增大 C. 动能先减小后增大 D. 库仑力先做正功后做负功 16. A、B两带正电小球，放在绝缘光滑水平面上，A的质量为2m，B的质量为m，在库仑力作用下，A、B同时由静止开始运动，已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a。一段时间后，B的加速度变为，此时A、B间的距离为____________。此时测得B的速度为v，则该时刻A的速度大小为____________，此过程中A、B组成系统电势能的减少量为____________。 17. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着质量和大小完全相同的三个带电小球a、b、c。三小球在一条直线上，若释放小球a，小球a的初始加速度大小为2 m/s²，方向水平向左；若释放小球c，小球c的初始加速度大小为4 m/s²，方向水平向右；当释放小球b时，小球b的初始加速度大小为_________m/s²，方向水平向_________。（填“左”或“右”） 密立根油滴实验 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受气体阻力的作用，某一直径为D的油滴A最终以速度v0竖直向下匀速运动，当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U1时，另一个带电油滴B恰好能以速度竖直向下匀速运动；把电压增加到U2时，带电油滴B能以速度竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为，油滴可做球体，直径为D的球体体积公式，以上分析均不考虑油滴所受浮力，重力加速度为。设油滴受到气体的阻力，其中为阻力系数， 18. 阻力系数的单位用国际单位制的基本单位表示为____________。 19. 阻力系数的大小为____________； 20. 求油滴所带电荷量。（计算） 21. 密立根油滴实验得到的结论是________________________________________。 鲨鱼“第六感” 鲨鱼头部有很多罗伦氏壶腹（开口在图中细密小孔处）。当在海水中沿罗伦氏壶腹方向的电场强度分量至少为1μV/cm时，这种电感受器会作出响应。若鲨鱼相对电场运动，或处在变化的电场中（可能来源于猎物的肌肉收缩），综合所有电感受器的信号变化，鲨鱼便拥有了感受电的“第六感”。 22. 1C点电荷在1μV/cm的电场中受力仅为____________N。 23. 鲨鱼头部两个互相垂直的电感受器可以分别感受两端电势差，若感受器长为2 cm。假设鲨鱼处在水平向右的匀强电场中，其左侧感受器两端电势差为____________V。 24. 若把上述电场逆时针转过53°，则需要至少____________V/m的电场才能同时让两个感受器作出响应，此时一个电子从上方感受器c端移动到d端，电势能变化为____________eV，其中1eV相当于____________J。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，结果保留2位有效数字） 光滑水平面上小球的运动 在光滑绝缘水平面上作一半径为的圆，如图所示，是圆的一条直径，是圆的圆心，同时在这个水平面上存在场强为的匀强电场。将一带正电的小球从点以相同的初动能沿水平面抛出，但抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点。在所有这些点中，发现到达点的小球动能最大。已知，不计空气阻力。 25. 对圆而言，点____________（填“是”或“不是”）该圆上电势的最低点。并请说明理由。（说理） 26. 匀强电场的方向与直线间的夹角为____________； 27. 若小球在点抛出时初速度方向与电场方向垂直，小球恰好能经过点，则抛出时初动能为多大？（计算） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 市西中学2026学年第一学期学科调研 高二 物理 （考试时间60分钟，满分100分） 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，标注“不定项选择”的试题，每小题有1~3个正确选项，这两类题漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取9.8m/s2。 静电场概念辨析 学好物理最关键的是理解相关的概念。 1. 下列对电现象及规律的认识中正确的是（ ） A. 自然界中只存在正、负两种电荷 B. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 C. 摩擦起电说明了电荷可以创生 D. 带电物体一定具有多余的电子 2. 下列对点电荷的理解正确的是（ ） A. 体积很大的带电体都不能看作点电荷 B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷 C. 只要是球形带电体，无论球多大，都能看作点电荷 D. 当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷 3. 两个可视为点电荷的相同金属小球，带电量分别为和。固定在相距为的两处时，它们间的库仑力大小为。两小球相互接触后将其距离变为固定，则两球间库仑力的大小变为（ ） A. B. C. D. 4. 下列物理量与检验电荷无关的有哪些：①电场强度E，②电势U，③电势能ε，④电势差ΔU，⑤电场力F：（ ） A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ③④⑤ 5. 如图所示，直角三角形ABC中，，，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的场强方向平行于BA向左，则下列说法正确的是（ ） A. A带正电， B. A带负电， C. A带正电， D. A带负电， 6. 如图所示，有一个匀强电场方向平行于纸面，电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做正功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W，则电场中D点的电势____________（填“大于”、“小于”或“等于”）C点的电势，该电场的场强大小为____________。 【答案】1. A 2. D 3. B 4. C 5. B 6. ①. 等于 ②. 【解析】 【1题详解】 A．自然界中只存在正、负两种电荷。故A正确； B．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。故B错误； C．摩擦起电说明了电荷可以转移，而非创生。故C错误； D．带正电物体缺少电子，带负电物体具有多余的电子。故D错误。 故选A。 【2题详解】 当两个带电体的形状和大小对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体都能看作点电荷，与具体的形状种类或体积大小没有必然联系。 故选D。 【3题详解】 原先库仑力的大小符合 两小球相互接触后，电荷平分，各自电荷量均变成 库仑力的大小变为 故选B。 【4题详解】 电场强度E、电势U、电势差ΔU是电场本身的性质，与检验电荷无关。①②④符合题意。故选C。 【5题详解】 由题意可知， 根据平行四边形定则，QA在C处的场强方向从C指向A，则A带负电，场强大小为 QB在C处的场强方向从B指向C，大小为 且 联立解得 故选B。 【6题详解】 [1] 由得，电场力从D到B做的功为从A到B的一半，即W。则 联立解得 [2]DC为等势面，且，则电场强度垂直于DC指向B侧。由几何关系得，从C到B沿电场方向的距离为，则该电场的场强大小为 电场线和等势面 为了形象地描述电场，法拉第引入了假想的电场线，同时我们将电势相等的各点构成的面称为等势面。 如图甲是一个静电除尘的简易实验装置。透明的玻璃瓶中充满烟尘，将高压直流电源的正、负极分别与密绕在玻璃瓶上的金属螺旋线和插在玻璃瓶中央的金属直导线相连接，玻璃瓶内某一横截面上的电场分布近似如图乙所示。a、b、c是同一条电场线上的三个点，d是另一条电场线上的一个点，但a、d两点距中心O等距，a、b、c、d四点电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec、Ed，电势分别为φa、φb、φc、φd。 7. 比较Ea、Eb、Ec的大小，场强最大的是____________，比较φa、φb、φc，电势最高的是____________； 8. 比较a、d两点的场强和电势，下列说法正确的是（ ） A. 两点场强相同，电势也相等 B. 两点场强相同，但电势不相等 C. 两点场强不相同，但电势相等 D. 两点场强不相同，电势也不相等 9. 若图中，则和间电势差、的关系是（ ） A. B. C. D. 条件不足，无法判断 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示。 10. 关于两粒子的带电性质和运动加速度的判断，下列说法正确的是（ ） A. a一定带正电，b一定带负电 B. a一定带负电，b一定带正电 C. a的加速度减小，b的加速度增大 D. a的加速度增大，b的加速度减小 11. 关于两粒子电势能的判断，下列说法正确的是（ ） A. a的电势能减小，b的电势能增大 B. a的电势能减小，b的电势能减小 C. a的电势能增大，b的电势能增大 D. a的电势能增大，b的电势能减小 12. 如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（ ） A. 两粒子带电多少一定不同 B. 两粒子的电性可能相同 C. 两粒子的电势能都是先减少后增大 D. 经过B、C两点，两粒子的速率可能相等 【答案】7. ①. ②. 8. C 9. C 10. C 11. B 12. D 【解析】 【7题详解】 [1]电场线越密的地方场强越大，图中越靠近中心处电场线越密，因此 场强最大的是。 [2]电场线由外侧正电荷指向中心，沿电场线方向电势逐渐降低，因此 电势最高的是。 【8题详解】 和两点到中心的距离相等，位于同一等势圆上，所以两点电势相等；该装置的电场分布具有径向对称性，同一半径处电场线疏密相同，但是和两点场强方向不同。 故选C。 【9题详解】 沿同一条电场线从到、从到，两段长度相等。由于段更靠近中心，该段电场线更密，电场强度在该段整体更大，电势沿电场线降低得更快，所以。 故选C。 【10题详解】 AB．粒子仅受电场力。由轨迹弯曲方向可知，受到的电场力向右，受到的电场力向左，二者带异种电荷。但电场线方向未知，因此不能确定二者各自的电性，故AB错误； CD．从左向右，电场线逐渐变稀；从右向左，电场线逐渐变密。粒子向右运动，所在位置的场强减小；粒子向左运动，所在位置的场强增大。对任一粒子，电场力大小满足，由牛顿第二定律，且两粒子均只受电场力作用，电荷量和质量不变，所以加速度大小随场强增大而增大，故的加速度减小，的加速度增大，故C正确，D错误。 故选C。 【11题详解】 、所受电场力均使其速度偏向力的方向，电场力对两粒子均做正功。由电场力做功与电势能变化的关系，有，所以两粒子的电势能均减小。 故选B。 【12题详解】 AB．两粒子从同一点进入电场，仅受电场力作用。由轨迹弯曲方向可知，电场力指向轨迹的凹侧；两条轨迹弯向不同侧，说明两粒子在同一点所受电场力方向相反，因此两粒子带异种电荷，电性不可能相同；仅由运动轨迹不能确定两粒子带电量的多少是否不同，故AB错误； C．图中等势线近似为以同一圆心为中心的闭合曲线。沿轨迹1，粒子1受到斥力，电场力背离圆心；粒子1先向圆心运动，电场力做负功，电势能增加，越过最近点后远离圆心，电场力做正功，电势能减小。沿轨迹2，粒子2受到指向圆心的引力；粒子2先向圆心运动，电场力做正功，电势能减小，随后远离圆心，电场力做负功，电势能增加。因此只有粒子2的电势能先减小后增大，故C错误。 D．图中、不在同一等势面上，粒子从到、从到的电势变化不同。但两粒子的电荷量、质量和初速度大小均未确定，不能据此断定它们经过、时的速率一定不相等，因此速率可能相等，故D正确。 故选D。 库仑力作用下电荷的平衡和运动 处理带电体的平衡问题或运动问题会综合运用力学中的各种相关知识。 13. 如图所示，固定在竖直平板且不可伸长的绝缘轻绳拴一质量为m、电量为q的小球（可视为点电荷），小球平衡时与固定在平板的点电荷Q的连线恰好水平。若小球的质量变为2m时，而其位置仍要保持不变，则小球的电量应该变为（ ） A. B. C. D. 14. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么当电子的运动半径越大，电子的（ ） A. 周期越大 B. 角速度越大 C. 线速度越大 D. 加速度越大 15. 如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，以Q点为焦点做椭圆运动，M、N、P为椭圆上的三点，P点离Q点最远。电子在从M点经P点到达N点的过程中（ ） A. 速率先增大后减小 B. 电势能先减小后增大 C. 动能先减小后增大 D. 库仑力先做正功后做负功 16. A、B两带正电小球，放在绝缘光滑水平面上，A的质量为2m，B的质量为m，在库仑力作用下，A、B同时由静止开始运动，已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a。一段时间后，B的加速度变为，此时A、B间的距离为____________。此时测得B的速度为v，则该时刻A的速度大小为____________，此过程中A、B组成系统电势能的减少量为____________。 17. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着质量和大小完全相同的三个带电小球a、b、c。三小球在一条直线上，若释放小球a，小球a的初始加速度大小为2 m/s²，方向水平向左；若释放小球c，小球c的初始加速度大小为4 m/s²，方向水平向右；当释放小球b时，小球b的初始加速度大小为_________m/s²，方向水平向_________。（填“左”或“右”） 【答案】13. B 14. A 15. C 16. ①. ②. ③. 17. ①. ②. 左 【解析】 【13题详解】 设绳与竖直方向的夹角为。小球到点电荷的距离不变，平衡时电场力水平、重力竖直，绳的方向也不变，由平衡条件得， 联立得 位置和绳的方向不变时，不变，且电场力大小与小球电荷量的绝对值成正比。设小球新质量为，新质量是原来的2倍，则 小球电性不变，解得 故选B。 【14题详解】 设原子核的电荷数为，电子质量为，电子速率为。库仑引力提供向心力，有 解得 结合周期、角速度、向心加速度与的定义关系，可得，， 周期随半径增大而增大；角速度随半径增大而减小；线速度随半径增大而减小；加速度随半径增大而减小。 故选A。 【15题详解】 电子从到时逐渐远离正电荷，库仑力做负功，电势能增大，系统只有库仑力做功，动能与电势能之和守恒不变所以动能减小，则速率减小；从到时逐渐靠近，库仑力做正功，电势能减小，系统只有库仑力做功，动能与电势能之和守恒所以动能增大，则速率增大。 故选C。 【16题详解】 [1]设后来间的距离为。同一小球的质量不变，库仑力大小与两球间距离的平方成反比，因此 解得 [2]水平方向无外力，取组成的系统，系统初动量为零，动量守恒且两球速度方向相反，有 所以的速度大小为 [3]系统只有库仑力做功，动能与电势能之和守恒；两球初始静止，所以系统电势能的减少量等于末态总动能。记电势能减少量为，则 故 【17题详解】 [1]取向右为正方向。三球质量相同，三球系统只受相互作用的内力，系统所受合外力为零，故 代入，，得，所以小球的初始加速度大小为 [2]表示加速度方向向左。 密立根油滴实验 如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的平行金属板间距离为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受气体阻力的作用，某一直径为D的油滴A最终以速度v0竖直向下匀速运动，当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U1时，另一个带电油滴B恰好能以速度竖直向下匀速运动；把电压增加到U2时，带电油滴B能以速度竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为，油滴可做球体，直径为D的球体体积公式，以上分析均不考虑油滴所受浮力，重力加速度为。设油滴受到气体的阻力，其中为阻力系数， 18. 阻力系数的单位用国际单位制的基本单位表示为____________。 19. 阻力系数的大小为____________； 20. 求油滴所带电荷量。（计算） 21. 密立根油滴实验得到的结论是________________________________________。 【答案】18. 19. 20. 21. 任何带电体的电荷量都不是连续变化的，而是‌元电荷的整数倍‌，并精确测定了元电荷的数值约为库仑‌。 【解析】 【18题详解】 由得阻力系数，其国际单位制的基本单位为 【19题详解】 油滴A的重力与气体阻力平衡有 气体阻力 质量 联立解得 【20题详解】 对油滴B，设质量为，两板间的电压为U1时由平衡条件有 两板间的电压为U2时由平衡条件有 联立解得 【21题详解】 任何带电体的电荷量都不是连续变化的，而是‌元电荷的整数倍‌，并精确测定了元电荷的数值约为库仑‌。‌‌ 鲨鱼“第六感” 鲨鱼头部有很多罗伦氏壶腹（开口在图中细密小孔处）。当在海水中沿罗伦氏壶腹方向的电场强度分量至少为1μV/cm时，这种电感受器会作出响应。若鲨鱼相对电场运动，或处在变化的电场中（可能来源于猎物的肌肉收缩），综合所有电感受器的信号变化，鲨鱼便拥有了感受电的“第六感”。 22. 1C点电荷在1μV/cm的电场中受力仅为____________N。 23. 鲨鱼头部两个互相垂直的电感受器可以分别感受两端电势差，若感受器长为2 cm。假设鲨鱼处在水平向右的匀强电场中，其左侧感受器两端电势差为____________V。 24. 若把上述电场逆时针转过53°，则需要至少____________V/m的电场才能同时让两个感受器作出响应，此时一个电子从上方感受器c端移动到d端，电势能变化为____________eV，其中1eV相当于____________J。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，结果保留2位有效数字） 【答案】22. 23. 24. ①. ②. ③. 【解析】 【22题详解】 电荷在电场中所受电场力满足。将换算为，代入得 【23题详解】 图中到沿电场方向，电势沿电场方向降低，因此点电势高于点。匀强电场中两点电势差满足 代入和得 【24题详解】 [1]设感受器响应所需的最小场强分量为 电场逆时针转过后，沿水平、竖直感受器方向的场强分量分别为和。要使两者均不小于，需满足且；因，水平方向条件更严格，所以 代入得 [2]上方端到下方端的位移向下，而电场的竖直分量向上，所以电势升高，满足 电子电荷量，由电势能变化关系 所以 由，将上式改用电子伏特表示并代入得 [3]按电子伏特的定义可得 光滑水平面上小球的运动 在光滑绝缘水平面上作一半径为的圆，如图所示，是圆的一条直径，是圆的圆心，同时在这个水平面上存在场强为的匀强电场。将一带正电的小球从点以相同的初动能沿水平面抛出，但抛出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点。在所有这些点中，发现到达点的小球动能最大。已知，不计空气阻力。 25. 对圆而言，点____________（填“是”或“不是”）该圆上电势的最低点。并请说明理由。（说理） 26. 匀强电场的方向与直线间的夹角为____________； 27. 若小球在点抛出时初速度方向与电场方向垂直，小球恰好能经过点，则抛出时初动能为多大？（计算） 【答案】25. 是 26. 27. 【解析】 【25题详解】 是。小球带正电，在水平面上运动只受电场力作用。设小球从点运动到圆周上另一点时电场力做功为、两点间电势差为，由动能定理有 各次抛出的初动能相同，到达点时动能最大，说明电场力做功最多，即点与点间的电势差最大，故点电势最低，是该圆上电势的最低点。 【26题详解】 点是该圆上电势的最低点。匀强电场中电势沿电场方向降低，圆上沿电场方向最远的点电势最低，故电场方向由圆心指向。 为圆的直径，直径所对的圆周角为直角，又，故 弧所对的圆心角 △中，底角 故电场方向与直线的夹角为 【27题详解】 由第（2)问，电场方向由指向， 作到直线的垂线，垂足为，在的反向延长线上，直角三角形中、 角所对的直角边等于斜边的一半，有， 小球从运动到，沿电场方向的位移 垂直电场方向的位移 小球只受恒定的电场力，初速度方向与电场方向垂直，做类平抛运动，沿电场方向有 垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，有 联立代入、的值得 抛出时的初动能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $