考點23　電場的能的性質(zhì)高考物理總復(fù)習(xí)精品

1、考點23電場的能的性質(zhì)題組一基礎(chǔ)小題1在電場中，下列說法正確的是()A某點的電場強度大，該點的電勢一定高B某點的電勢高，試探電荷在該點的電勢能一定大C某點的場強為零，試探電荷在該點的電勢能一定為零D某點的電勢為零，試探電荷在該點的電勢能一定為零答案D解析電場中某點的電勢高低與該點電場強度大小無關(guān)，A錯誤；負(fù)電荷在高電勢處比在低電勢處的電勢能小，B錯誤；某點的場強為零，若電勢不為零，則試探電荷在該點的電勢能不為零，C錯誤；根據(jù)Epq可知，某點的電勢為零，試探電荷在該點的電勢能一定為零，D正確。2關(guān)于靜電場的等勢面，下列說法正確的是()A兩個電勢不同的等勢面可能相交B電場線與等勢面處處相互垂直C同

2、一等勢面上各點電場強度一定相等D將一負(fù)的試探電荷從電勢較高的等勢面移至電勢較低的等勢面，靜電力做正功答案B解析假設(shè)兩個電勢不同的等勢面相交，則交點處的電勢就是兩個不同的值，這是不可能的，A錯誤；電場線與等勢面處處相互垂直，B正確；同一等勢面上各點電勢相等，而場強不一定相等，C錯誤；將負(fù)電荷從高電勢處移到低電勢處，電勢能增加，靜電力做負(fù)功，D錯誤。3. 如圖所示，三個同心圓是一個正點電荷周圍的三個等勢面，A、B、C分別是這三個等勢面上的三個點，且在同一條電場線上，已知ABBC，B、C兩點的電勢依次為B20 V和C10 V，則A點的電勢()A等于30 V B大于30 VC小于30 V D無法判斷答

3、案B解析根據(jù)E可知，AB段電場的平均場強比BC段的大，又ABBC，根據(jù)公式UEd可知，A、B間電勢差UAB大于B、C間電勢差UBC，即ABBC，可得A2BC30 V，故B正確，A、C、D錯誤。4. 如圖所示，實線為某點電荷電場中的部分電場線(方向未畫出)，曲線MN為一帶電粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡。則下列說法正確的是()A若粒子帶負(fù)電，則場源電荷一定是正電荷B粒子在M點的加速度一定小于它在N點的加速度C粒子在M點的速率一定小于它在N點的速率D粒子在M點的電勢能一定小于它在N點的電勢能答案C解析帶電粒子所受的靜電力沿電場線向右，若帶電粒子帶負(fù)電，則場源電荷一定是負(fù)電荷，故A錯誤。電場線的疏密

4、表示電場強度大小，由圖知M點的電場強度大于N點的電場強度，由a知粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度，故B錯誤。若粒子從M運動到N，靜電力做正功，動能增大，電勢能減?。蝗袅Ｗ訌腘運動到M，靜電力做負(fù)功，動能減小，電勢能增大，所以粒子在M點的速率小于它在N點的速率，在M點的電勢能大于它在N點的電勢能，故C正確，D錯誤。5. 如圖所示，三條相互平行、距離相等的虛線分別表示電場中的三個等勢面，對應(yīng)的電勢分別為5 V、10 V、15 V，實線是一不計重力的帶電粒子在該區(qū)域內(nèi)的運動軌跡，則可知()A粒子一定帶正電荷B粒子在a、b、c三點中，在b點時所受靜電力最大C粒子在三點的動能大小為EkcEkaEk

5、bD粒子在三點的電勢能大小為EpcEpaEpb答案C解析由等勢面的特點知，該電場為勻強電場，粒子在a、b、c三點所受靜電力相等，電場線方向垂直等勢面向上，而粒子所受靜電力方向向下，故粒子帶負(fù)電荷，A、B錯誤；根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，動能大，則知粒子在b點電勢能最大，動能最小，且有EpbEpaEpc，EkbEkax1處的電勢大于零，xEpb，F(xiàn)aFb BEpaEpb，F(xiàn)aFbCEpaFb DEpaEpb，F(xiàn)aFb答案D解析電場線(或等差等勢線)的疏密程度表示電場強度的大小，由題圖可知，a點處的電場線與b點處的電場線相比較為稀疏，則a點處電場強度較小，即EaEb，根據(jù)電場力FqE可知Fab，

6、根據(jù)Epq，電荷為負(fù)電荷，則EpaEpb，故B錯誤，D正確。9(2021浙江6月選考)某書中有如圖所示的圖，用來表示橫截面是“”形導(dǎo)體右側(cè)的電場線和等勢面，其中a、b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導(dǎo)體尖角右側(cè)表面附近的一點。下列說法正確的是()A實線表示電場線B離d點最近的導(dǎo)體表面電荷密度最大C“”形導(dǎo)體右側(cè)表面附近電場強度方向均相同D電荷從a點到c點再到b點電場力做功一定為零答案D解析處于靜電平衡的導(dǎo)體是個等勢體，導(dǎo)體表面為等勢面，由于電場線方向總是與等勢面垂直，所以實線不表示電場線，而是表示等勢面，A錯誤；根據(jù)等勢面的疏密表示電場的強弱，由題圖可知，d點的電場最弱，所以

7、離d點最近的導(dǎo)體表面電荷密度最小，B錯誤；由電場強度方向總是垂直于等勢面可知，“b，故A錯誤；等差等勢面的疏密反映場強的大小，由圖可知a處的等勢面較密，則EaEb，故B錯誤；液滴的重力不計，根據(jù)牛頓第二定律可知，液滴的加速度為a，因EaEb，可得aaab，故C錯誤；液滴在靜電力作用下向右加速，則靜電力做正功，動能增大，電勢能減少，即EpaEpb，故D正確。12. (2021海南高考)(多選)如圖，在勻強電場中有一虛線圓，ab和cd是圓的兩條直徑，其中ab與電場方向的夾角為60，ab0.2 m，cd與電場方向平行，a、b兩點的電勢差Uab20 V。則()A電場強度的大小E200 V/mBb點的電

8、勢比d點的低5 VC將電子從c點移到d點，電場力做正功D電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能答案AD解析根據(jù)UabEabcos60，可得電場強度的大小E V/m200 V/m，A正確；沿電場線電勢逐漸降低，可知b點的電勢比d點的電勢高，B錯誤；將電子從c點移到d點，因電子所受的電場力與位移反向，可知電場力做負(fù)功，C錯誤；因a點的電勢低于c點的電勢，則電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能，D正確。13. (2021湖南高考)(多選)如圖，圓心為O的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑。將電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點，電場力做功為2W(W0)；若將該粒子從c點移

9、動到d點，電場力做功為W。下列說法正確的是()A該勻強電場的場強方向與ab平行B將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為0.5WCa點電勢低于c點電勢D若只受電場力，從d點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動答案AB解析由題可知Uab，Ucd，利用等分法可知UcO，設(shè)aO中點為e，則UeO，UcOUeO，則ce，ce為一等勢線，又由幾何關(guān)系可知ce與ab垂直，所以場強方向與ab平行，A正確；設(shè)Ob中點為f，由以上分析可知fd，UdbUfb，則將該粒子從d點移動到b點，電場力做的功為Wq0.5W，B正確；q0，W0，則UacUae0，即a點電勢高于c點電勢，C錯誤；若只受電場力，從d點射入圓

10、形電場區(qū)域的粒子，當(dāng)初速度方向與ab平行時，做勻變速直線運動，D錯誤。14(2021山東高考)如圖甲所示，邊長為a的正方形，四個頂點上分別固定一個電荷量為q的點電荷；在0xa區(qū)間，x軸上電勢的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為Q的點電荷P置于正方形的中心O點，此時每個點電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，以下判斷正確的是()AQq，釋放后P將向右運動BQq，釋放后P將向左運動CQq，釋放后P將向右運動DQq，釋放后P將向左運動答案C解析點電荷P置于O點時，對y軸正半軸上的點電荷，由庫侖定律及平衡條件可得kkk，解得Qq；由圖乙可知，在0xa區(qū)間，沿x軸正向電勢升

11、高，則場強方向沿x軸負(fù)向，若將P沿x軸向右略微移動后，由靜止釋放，P受到向右的電場力而向右運動。故選C。15. (2021江蘇高考)一球面均勻帶有正電荷，球內(nèi)的電場強度處處為零，如圖所示，O為球心，A、B為直徑上的兩點，OAOB，現(xiàn)垂直于AB將球面均分為左右兩部分，C為截面上的一點，移去左半球面，右半球面所帶電荷仍均勻分布，則()AO、C兩點電勢相等BA點的電場強度大于B點C沿直線從A到B電勢先升高后降低D沿直線從A到B電場強度逐漸增大答案A解析在均勻帶正電的完整球面中，球內(nèi)場強處處為零，則O、C兩點電勢相等；由對稱性可知，左、右半球面在O點的電勢相等，在C點的電勢也相等，則題中O、C兩點電勢

12、相等，故A正確。在均勻帶正電的完整球面中，設(shè)左、右半球面在A點產(chǎn)生的電場強度大小分別為E1和E2；由題知，均勻帶電球殼內(nèi)部電場強度處處為零，則知E1E2，根據(jù)對稱性，左、右半球在B點產(chǎn)生的電場強度大小分別為E2和E1，且E1E2；在圖示電場中，A點的電場強度大小為E2，B點的電場強度大小為E1，所以A點的電場強度與B點的電場強度大小相等，沿直線從A到B電場強度不可能逐漸增大，故B、D錯誤。對于均勻帶正電的右半球面，由電場疊加可知，AO直線處場強方向向左；同理可知完整球面的左半球面在OB處場強方向向右，又因在完整球面內(nèi)部場強處處為零，可知右半球面在OB處場強方向向左；故題中右半球面在AB連線上電

13、場線方向向左，沿著電場線方向電勢逐漸降低，則沿直線從A到B電勢逐漸升高，故C錯誤。16(2020浙江7月選考)空間P、Q兩點處固定電荷量絕對值相等的點電荷，其中Q點處為正電荷，P、Q兩點附近電場的等勢線分布如圖所示，a、b、c、d、e為電場中的5個點，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則()Ae點的電勢大于0Ba點和b點的電場強度相同Cb點的電勢低于d點的電勢D負(fù)電荷從a點移動到c點時電勢能增加答案D解析根據(jù)電場線與等勢線垂直及Q點處為正電荷，可判斷P點處為負(fù)電荷，又因為無窮遠(yuǎn)處電勢為0，e點在P、Q連線的中垂線上，則e0，A錯誤；a、b兩點電場強度的方向不同，則a、b兩點電場強度不同，B錯誤；從Q到P等勢

14、線的電勢逐漸降低，則bd，C錯誤；同理可知ac，則負(fù)電荷從a點移動到c點靜電力做負(fù)功，電勢能增加，D正確。17. (2020山東高考)(多選)真空中有兩個固定的帶正電的點電荷，電荷量不相等。一個帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點時，僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點作兩正電荷連線的垂線，以O(shè)點為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d，如圖所示。以下說法正確的是()Aa點電勢低于O點Bb點電勢低于c點C該試探電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能D該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能答案BD解析由題意可知，O點合場強為零，根據(jù)同種點電荷之間電場線的分布可知，a、O之間電場線由a

15、指向O，故a點電勢高于O點，A錯誤；同理，根據(jù)同種點電荷之間電場線的分布可知，b點電勢低于c點，B正確；根據(jù)電場線分布可知，a點電勢比b點高，則該試探電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故C錯誤；根據(jù)電場線分布可知，c點的電勢比d點高，則該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能，故D正確。18. (2021河北高考)(多選)如圖，四個電荷量均為q(q0)的點電荷分別放置于菱形的四個頂點，其坐標(biāo)分別為(4l,0)、(4l，0)、(0，y0)和(0，y0)，其中x軸上的兩個點電荷位置固定，y軸上的兩個點電荷可沿y軸對稱移動(y00)。下列說法正確的是()A除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場強度處處不

16、為零B當(dāng)y0取某值時，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個電場強度為零的點C當(dāng)y08l時，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(4l,5l)移至點(0，3l)，靜電力做正功D當(dāng)y04l時，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(l，l)處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45傾斜向上答案ACD解析根據(jù)電場疊加原理可知，除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部任意一點的電場強度均指向菱形外側(cè)，即電場強度處處不為零，A正確。因為在x軸上的兩個點電荷在O點的合場強為零，在y軸上的兩個點電荷，無論y0取什么值，在O點的合場強也為零，所以O(shè)點處的電場強度為0；根據(jù)對稱性可知，除原點外菱形內(nèi)部電場強度為零的點一定是成對出現(xiàn)的，且關(guān)于原點對稱，所以菱形內(nèi)

17、部電場強度為零的點一定有奇數(shù)個，不會是2個，B錯誤。當(dāng)y08l時，由幾何關(guān)系可知，點(4l,5l)和點(0,3l)在右上方兩點電荷的垂直平分線上，且到兩點電荷連線的距離相同，則右上方兩點電荷產(chǎn)生的電場在這兩點處的電勢之和相同，將負(fù)試探電荷由點(4l,5l)處移至點(0,3l)處時，右上方兩點電荷對它所做功之和為零，左方點電荷的靜電力對它做正功，下方點電荷的靜電力對它做正功，則總的靜電力做正功，而由對稱性可知，點(0,3l)與點(0，3l)的電勢相同，則將負(fù)試探電荷由點(4l,5l)移至點(0，3l)，靜電力做正功，C正確。當(dāng)y04l時，四個點電荷構(gòu)成正方形，由對稱性可知，右上方兩點電荷在點(l

18、，l)處的合場強E1與x軸成45角斜向左下方，左下方兩點電荷在點(l，l)處的合場強E2與x軸成45角斜向右上方，根據(jù)點電荷的場強公式E及場強疊加原理可知，E2ACBA、B、C三點的場強大小關(guān)系為ECEBEAC粒子從A點經(jīng)B點運動到C點，電勢能先增加后減少D粒子從A點經(jīng)B點運動到C點，電場力先做正功后做負(fù)功答案C解析帶電粒子的電性不確定，無法判斷A、B、C三點電勢的高低，A錯誤；根據(jù)圖象可知帶電粒子從A經(jīng)B運動到C，動能先減少后增加，由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，電勢能先增加后減少，電場力先做負(fù)功后做正功，C正確，D錯誤；vt圖象的斜率絕對值表示加速度的大小，也可間接地反映電場力和電場強度的大小，圖線的

19、斜率絕對值先增大后減小，所以電場強度應(yīng)該是EB最大，B錯誤。21. (2020江蘇高考)(多選)如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球(不計重力)。開始時，兩小球分別靜止在A、B位置?，F(xiàn)外加一勻強電場E，在靜電力作用下，小球繞輕桿中點O轉(zhuǎn)到水平位置。取O點的電勢為0。下列說法正確的有()A電場E中A點電勢低于B點B轉(zhuǎn)動中兩小球的電勢能始終相等C該過程靜電力對兩小球均做負(fù)功D該過程兩小球的總電勢能增加答案AB解析因為沿著電場線方向電勢降低，所以電場E中A點所在等勢面的電勢低于B點所在等勢面，故電場E中A點電勢低于B點，A正確；轉(zhuǎn)動中兩小球始終關(guān)于O點對稱，又因為勻強電場O點的電勢為0

20、，可知q、q所在處的電勢、的關(guān)系為，又兩小球的電勢能分別為Epq，Epq，所以EpEp，B正確；電荷量為q、q的小球受到的靜電力分別水平向右、水平向左，可知該過程靜電力對兩小球均做正功，故兩小球的電勢能均減少，則總電勢能減少，C、D錯誤。 題組三模擬小題22. (2021八省聯(lián)考廣東卷)如圖所示，在某靜電除塵器產(chǎn)生的電場中，帶等量負(fù)電荷的兩顆微粒只受靜電力作用，分別從p點沿虛線pm、pn運動，被吸附到金屬圓筒上。下列說法正確的是()Ap點的電勢高于n點的電勢B微粒在p點的電勢能小于在m點的電勢能C微粒從p到n的動能變化量大于從p到m的動能變化量D微粒從p到n的電勢能變化量等于從p到m的電勢能變

21、化量答案D解析沿著電場線，電勢逐漸降低，則有np，故A錯誤；負(fù)電荷從p到m運動的過程靜電力做正功，電勢能減小，有EppEpm，故B錯誤；由靜電平衡可知，m、n兩點電勢相等，兩微粒均只受靜電力而做正功，由動能定理有qUEk，因初末位置電勢差相同，電荷量q相等，則靜電力做的功相等，電勢能減小量相等，兩微粒的動能變化量相等，故C錯誤，D正確。23. (2021山東省煙臺市一模)如圖所示，在正四面體PABC中，O是底面AB邊的中點，若在A、B兩點分別固定一個帶正電、電荷量都為Q的點電荷。則下列說法中正確的是()AP、C兩點的電勢差為零BP點的電場強度與C點的電場強度相同C將帶正電的試探電荷q從O點沿著

22、OC移動到C點，電荷的電勢能逐漸增加D將帶正電的試探電荷q從P點沿著PC移動到C點，電荷的電勢能先減少后增加答案A解析因為PABC是正四面體，所以P、C兩點在AB的中垂面上且到AB的距離相同，所以P、C兩點的電勢相等，電勢差為零，故A正確；P點的場強方向沿OP方向，C點的場強方向沿OC方向，即P、C兩點的場強方向不同，故B錯誤；根據(jù)等量正點電荷周圍電場線的分布特點，將帶正電的試探電荷從O點移動到C點的過程中靜電力一直做正功，則電荷的電勢能逐漸減少，故C錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系和兩等量正點電荷連線的中垂面上電勢分布特點，可知從P點沿PC到C點電勢先增大再減小，由Epq可得正電荷的電勢能先增加后減少，故

23、D錯誤。24. (2021福建省福州市4月質(zhì)檢)(多選)空間中存在一靜電場，一電子從x0處以一定的初速度沿x軸方向射出，僅在電場力作用下在x軸上做直線運動，其電勢能Ep隨位置x變化的關(guān)系如圖所示。則下列判斷正確的是()Ax1處電場強度比x3處電場強度大Bx2處電勢最大、電場強度最小Cx3處的電場強度方向沿x軸正方向D電子在x0處的速度大于x3處的速度答案AD解析電子帶負(fù)電，根據(jù)功能關(guān)系可知(e)ExEp，則圖像的斜率keE，所以圖像的斜率絕對值越大則電場強度越大，可知x1處電場強度比x3處電場強度大，故A正確；x2處圖像的斜率為零，則電場強度為零，最小，x2處Ep最大，根據(jù)Epe可知，x2處電

24、勢最小，故B錯誤；在x3附近，隨x增大電子電勢能減小，電勢升高，可知該點電場強度方向沿x軸負(fù)方向，故C錯誤；整個過程中只有電場力做功，則有：EpEk定值，電子在x0處的電勢能小于x3處的電勢能，則電子在x0處的動能大于x3處的動能，電子在x0處的速度大于x3處的速度，故D正確。25. (2021八省聯(lián)考湖北卷)如圖所示，在電場強度大小為E的勻強電場中，某電場線上有兩點M和N，距離為2d。在M和N處分別固定電荷量為q和q的兩個點電荷。下列說法正確的是()A點電荷q和q受到的靜電力大小均為qE，方向相反B將點電荷q沿MN連線向N點移動距離d，靜電力對點電荷q做功為qEdC交換兩個點電荷的位置，靜電

25、力對兩個點電荷做功之和為零D將兩點電荷沿MN連線移動距離d，保持兩個點電荷的距離不變，靜電力對兩個點電荷做功之和為零答案D解析點電荷q受到勻強電場給其向右的靜電力qE以及點電荷q給其向右的靜電力k，合力大小為F1qEk，方向水平向右；點電荷q受到勻強電場給其向左的靜電力qE以及點電荷q給其向左的靜電力k，合力大小為F2qEk，方向水平向左，故A錯誤。將點電荷q沿MN連線向N點移動距離d，勻強電場的靜電力做功為qEd，點電荷q的靜電力對它做正功，則靜電力對點電荷q做功大于qEd，故B錯誤。交換兩個點電荷的位置，靜電力對點電荷q做正功，對點電荷q也做正功，做功之和不為零，故C錯誤。將兩點電荷沿MN

26、連線移動距離d，保持兩個點電荷的距離不變，此過程靜電力對q做的功為qEd，對q做的功為，故靜電力對兩個點電荷做功之和為零，D正確。26. (2021江蘇省南京市六校聯(lián)合體高三上11月聯(lián)考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一個半徑為R的絕緣圓環(huán)，有兩個相同且?guī)ж?fù)電的小球A和B套在圓環(huán)上，可視為點電荷。其中小球A可沿圓環(huán)無摩擦地滑動，小球B固定在圓環(huán)上，和圓心O的連線與水平方向的夾角為45?，F(xiàn)將小球A從圖中水平位置的左端由靜止釋放，則下列說法正確的是()A小球A最終可能靜止于圓環(huán)最低點QB小球A到達圓環(huán)最低點Q時的速度大小為C小球A可運動到與初始位置等高的P點D小球A從釋放到運動到圓環(huán)最低點Q的過程中電

27、勢能始終保持不變答案B解析小球A在圓環(huán)最低點Q時，受豎直向下的重力、豎直向上的圓環(huán)的支持力和斜向左下方的小球B的斥力，由力的平衡可知，小球A在此位置不可能平衡，故A錯誤。由圖可知球A的初始位置與圓環(huán)最低點Q相對于過OB的直徑是對稱的，所以小球A在初始位置的電勢能與在Q點的電勢能是相等的，小球A從初始位置到Q的過程中增加的動能等于減小的重力勢能，即mv2mgR，可得v，故B正確。若小球B不存在，由機械能守恒定律可得，小球A能夠運動到與初始位置等高的P點，但實際上有小球B，A、B兩球靠近時靜電力做負(fù)功，故小球A不可能運動到P點，故C錯誤。開始時小球A與B之間的距離小于圓環(huán)的直徑，而小球A與B之間的

28、最大距離等于圓環(huán)的直徑；由于兩個小球都帶負(fù)電，所以二者之間的距離增大時，靜電力做正功，二者的電勢能減??；當(dāng)二者之間的距離減小時，靜電力做負(fù)功，二者的電勢能增大，即小球A從釋放到運動到圓環(huán)最低點Q的過程中電勢能先減小后增大，故D錯誤。 題組一基礎(chǔ)大題27. 如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點，質(zhì)量為m、電荷量為q的有孔小球從桿上A點無初速度下滑，已知qQ，ABh，小球滑到B點時的速度大小為。求：(1)小球由A到B的過程中靜電力做的功；(2)A、C兩點的電勢差；(3)若BC2h，求小球到達C時的速度大小。答案(1)(2)(3)解析(1)因為桿是光滑的，所以小

29、球從A到B過程中只有兩個力做功：靜電力做的功WAB和重力做的功mgh，由動能定理得：WABmghmv0，代入已知條件vB，可得靜電力做功為：WABm3ghmgh。(2)因為B、C在同一條等勢線上，所以BC，即UABUAC，由WABqUAB可得：UABUAC。(3)小球由B到C，靜電力做功為0，由動能定理得：mg2hmvmv，解得：vC。 題組二高考大題28(2021福建高考)如圖a，同一豎直平面內(nèi)A、B、M、N四點距O點的距離均為L，O為水平連線AB的中點，M、N在AB連線的中垂線上。A、B兩點分別固定有一點電荷，電荷量均為Q(Q0)。以O(shè)為原點，豎直向下為正方向建立x軸。若取無窮遠(yuǎn)處為電勢零

30、點，則ON上的電勢隨位置x的變化關(guān)系如圖b所示。一電荷量為Q(Q0)的小球S1以一定初動能從M點豎直下落，一段時間后經(jīng)過N點，其在ON段運動的加速度大小a隨位置x的變化關(guān)系如圖c所示。圖中g(shù)為重力加速度大小，k為靜電力常量。(1)求小球S1在M點所受電場力大小；(2)當(dāng)小球S1運動到N點時，恰與一沿x軸負(fù)方向運動的不帶電絕緣小球S2發(fā)生彈性碰撞。已知S1與S2的質(zhì)量相等，碰撞前、后S1的動能均為，碰撞時間極短。求碰撞前S2的動量大??；(3)現(xiàn)將S2固定在N點，為保證S1能運動到N點與之相碰，S1從M點下落時的初動能須滿足什么條件？答案(1)(2)(3)Ek解析(1)設(shè)A到M點的距離為RM，A點的電荷對M點處小球S1的庫侖力大小為FA，由庫侖定律有FA式中RM 設(shè)小球S1在M點所受電場力大小為FM，由力的合成有FM2FAsin45聯(lián)立式，得FM。(2)設(shè)O點下方處為C點，A與C的距離為RC，小球S1在C處所受的庫侖力大小為FC，由庫侖定律和力的合成有FC