2014高考物理考前押題：功能關系在電磁學中的應用

(在1～10題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合
題目要求．)
1．一帶電粒子射入一固定的正點電荷Q的電場中，沿如圖2－5－10所示的虛線由a點經b
點運動到c點，b點離Q最近．若不計重力，則 (　　)．
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圖2－5－10
A．帶電粒子帶正電荷
B．帶電粒子到達b點時動能最大
C．帶電粒子從a到b電場力對其做正功
D．帶電粒子從b到c電勢能增加
解析　從軌跡可知，粒子受到排斥力作用，所以粒子帶正電，選項A正確．粒子從a到b電
場力對其做負功，動能減少，電勢能增大；從b到c電場力對其做正功，動能增大，電勢
能減少，故粒子在b點動能最小，電勢能最大，所以選項B、C、D錯誤．
答案　A
2．如圖2－5－11所示，勻強電場E方向水平向左，帶有正電荷的物體沿絕緣水平面向右
運動，經過A點時動能是100
J，經過B點時，動能是A點的，減少的動能有轉化成電勢能，那么，當它再次經過B點時
動能為 (　　)．
[pic]
圖2－5－11
A．4 J B．8 J
C．16 J D．20 J
解析　物體在運動中受到的電場力與滑動摩擦力均不變．由題意得EkB＝×100 J＝20
J．由W電＋Wf＝ΔEk，W電＝ΔEk，得Wf＝ΔEk.當由B點減速為0時，Wf1＝EkB＝×20 J＝8
J．由B點向右，再返回到B點，整個過程由動能定理分析得：－2×8＝EkB′－EkB得EkB′＝
－16 J＋20 J＝4 J，A項正確．
答案　A
3．如圖2－5－12所示，空間有與水平方向成θ角的勻強電場．一個質量為m的帶電小球，
用長為L的絕緣細線懸掛于O點．當小球靜止時，細線恰好處于水平位置．現用一個外力
將小球沿圓弧緩慢地拉到最低點，此過程小球的電荷量不變．則該外力做的功為
(　　)．
[pic]
圖2－5－12
A．mgLcot θ B．mgLtan θ
C． D．mgL
解析　取小球受力分析如圖，由平衡條件得Eq與mg的合力F＝mgcot
θ.當用外力將小球沿圓弧緩慢移到最低點的過程中：繩子拉力不做功，W外＋WF＝ΔEk＝
0，即W外－mgcot θ·L＝0，得W外＝mgcot θ·L，A項正確．
答案　A
4．如圖2－5－13所示，質量為m的金屬線框A靜置于光滑平面上，通過細繩跨過定滑輪與
質量為m的物體B相連，圖中虛線內為一水平勻強磁場，d表示A與磁場左邊界的距離，不
計滑輪摩擦及空氣阻力，設B下降h(h>d)高度時的速度為v，則以下關系中成立的是
(　　)．
[pic]
圖2－5－13
A．v2＝gh
B．v2＝2gh
C．A產生的熱量Q＝mgh－mv2
D．A產生的熱量Q＝mgh－mv2
解析　對系統由動能定理得mgh＋W電＝(m＋m)v2，－W電＝mgh－mv2，A產生的熱量Q＝－
W電＝mgh－mv2，選項C正確．
答案　C
5．如圖2－5－14所示，一個帶正電的小球穿在一根絕緣的粗糙直桿AC上，桿與水平方向
成θ角，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直于桿方向斜向上的勻強磁場．小球沿
桿向下運動，在A點時的動能為100
J，在C點時動能減為零，D為AC的中點，在運動過程中，則 (　　)．
[pic]
圖2－5－14
A．小球在D點時的動能為50 J
B．小球電勢能的增加量一定等于重力勢能的減少量
C．到達C點后小球可能沿桿向上運動
D．小球在AD段克服摩擦力做的功與小球在DC段克服摩擦力做的功相等
解析　小球做減速運動，F洛將減小．球與桿的彈力將變小，所受摩擦力也將變小，合力
為變力．根據F合x＝ΔEk可知A錯誤；重力勢能的減少量等于電勢能和內能增量之和，B錯
誤；若電場力大于重力，小球可能沿桿向上運動，C正確．由于摩擦力為變力，D錯誤．

答案　C
6．如圖2－5－15所示，帶電平行板中勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里，
一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經過軌道端點P進入板間恰好沿水平方向
做直線運動．現使球從軌道上較低的b點開始滑下，經P點進入板間，在之后運動的一小
段時間內 (　　)．
[pic]
圖2－5－15
A．小球的重力勢能一定會減小
B．小球的機械能可能不變
C．小球的電勢能一定會減小
D．小球動能可能減小
解析　若小球帶正電q，當小球做直線運動時，它所受向下的重力mg加上向下的電場力q
E等于向上的洛倫茲力qvB，若它從軌道上較低的b點滑下，經過P時的速度要小于v，則它
在之后的一小段時間內要向下方偏轉，洛倫茲力不做功，重力和電場力都做正功，速度
增大，洛倫茲力也增大，動能也增大；若小球帶負電q，當小球做直線運動時，它所受向
下的重力mg加上向下的洛倫茲力qvB等于向上的電場力qE，若它從軌道上較低的b點滑下
，經過P時的速度要小于v，則它在之后的一小段時間內要向上方偏轉，洛倫茲力不做功
，重力做負功而電場力做正功，速度增大，洛倫茲力也增大，動能也增大．可知只有選
項C正確．
答案　C
7．如圖2－5－16所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是豎直平面內三個相同的半圓形光滑絕緣軌道，k為軌道
最低點，Ⅰ處于勻強磁場中，Ⅱ和Ⅲ處于勻強電場中，三個完全相同的帶正電小球a、b、c
從軌道最高點自由下滑至第一次到達最低點k的過程中，下列說法中正確的有
(　　)．
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圖2－5－16
A．在k處，球b速度最大
B．在k處，球c對軌道壓力最大
C．球b需時最長
D．球c機械能損失最多
解析　從最高點到最低點，合力對c球做正功，對b球做負功，對a球不做功，根據動能定
理可知在k處球c動能最大，速度最大，A錯；求出最低點動能后，由左手定則判斷a球洛
倫茲力的方向豎直向上，在k處列向心力方程可得在k處球c對軌道壓力最大，B對；任一
高度處根據動能定理可知，b球

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