2014高考物理考前押题：功能关系在电磁学中的应用

(在1～10题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合
题目要求．)
1．一带电粒子射入一固定的正点电荷Q的电场中，沿如图2－5－10所示的虚线由a点经b
点运动到c点，b点离Q最近．若不计重力，则 (　　)．
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图2－5－10
A．带电粒子带正电荷
B．带电粒子到达b点时动能最大
C．带电粒子从a到b电场力对其做正功
D．带电粒子从b到c电势能增加
解析　从轨迹可知，粒子受到排斥力作用，所以粒子带正电，选项A正确．粒子从a到b电
场力对其做负功，动能减少，电势能增大；从b到c电场力对其做正功，动能增大，电势
能减少，故粒子在b点动能最小，电势能最大，所以选项B、C、D错误．
答案　A
2．如图2－5－11所示，匀强电场E方向水平向左，带有正电荷的物体沿绝缘水平面向右
运动，经过A点时动能是100
J，经过B点时，动能是A点的，减少的动能有转化成电势能，那么，当它再次经过B点时
动能为 (　　)．
[pic]
图2－5－11
A．4 J B．8 J
C．16 J D．20 J
解析　物体在运动中受到的电场力与滑动摩擦力均不变．由题意得EkB＝×100 J＝20
J．由W电＋Wf＝ΔEk，W电＝ΔEk，得Wf＝ΔEk.当由B点减速为0时，Wf1＝EkB＝×20 J＝8
J．由B点向右，再返回到B点，整个过程由动能定理分析得：－2×8＝EkB′－EkB得EkB′＝
－16 J＋20 J＝4 J，A项正确．
答案　A
3．如图2－5－12所示，空间有与水平方向成θ角的匀强电场．一个质量为m的带电小球，
用长为L的绝缘细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好处于水平位置．现用一个外力
将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变．则该外力做的功为
(　　)．
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图2－5－12
A．mgLcot θ B．mgLtan θ
C． D．mgL
解析　取小球受力分析如图，由平衡条件得Eq与mg的合力F＝mgcot
θ.当用外力将小球沿圆弧缓慢移到最低点的过程中：绳子拉力不做功，W外＋WF＝ΔEk＝
0，即W外－mgcot θ·L＝0，得W外＝mgcot θ·L，A项正确．
答案　A
4．如图2－5－13所示，质量为m的金属线框A静置于光滑平面上，通过细绳跨过定滑轮与
质量为m的物体B相连，图中虚线内为一水平匀强磁场，d表示A与磁场左边界的距离，不
计滑轮摩擦及空气阻力，设B下降h(h>d)高度时的速度为v，则以下关系中成立的是
(　　)．
[pic]
图2－5－13
A．v2＝gh
B．v2＝2gh
C．A产生的热量Q＝mgh－mv2
D．A产生的热量Q＝mgh－mv2
解析　对系统由动能定理得mgh＋W电＝(m＋m)v2，－W电＝mgh－mv2，A产生的热量Q＝－
W电＝mgh－mv2，选项C正确．
答案　C
5．如图2－5－14所示，一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆AC上，杆与水平方向
成θ角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场．小球沿
杆向下运动，在A点时的动能为100
J，在C点时动能减为零，D为AC的中点，在运动过程中，则 (　　)．
[pic]
图2－5－14
A．小球在D点时的动能为50 J
B．小球电势能的增加量一定等于重力势能的减少量
C．到达C点后小球可能沿杆向上运动
D．小球在AD段克服摩擦力做的功与小球在DC段克服摩擦力做的功相等
解析　小球做减速运动，F洛将减小．球与杆的弹力将变小，所受摩擦力也将变小，合力
为变力．根据F合x＝ΔEk可知A错误；重力势能的减少量等于电势能和内能增量之和，B错
误；若电场力大于重力，小球可能沿杆向上运动，C正确．由于摩擦力为变力，D错误．

答案　C
6．如图2－5－15所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，
一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向
做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小
段时间内 (　　)．
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图2－5－15
A．小球的重力势能一定会减小
B．小球的机械能可能不变
C．小球的电势能一定会减小
D．小球动能可能减小
解析　若小球带正电q，当小球做直线运动时，它所受向下的重力mg加上向下的电场力q
E等于向上的洛伦兹力qvB，若它从轨道上较低的b点滑下，经过P时的速度要小于v，则它
在之后的一小段时间内要向下方偏转，洛伦兹力不做功，重力和电场力都做正功，速度
增大，洛伦兹力也增大，动能也增大；若小球带负电q，当小球做直线运动时，它所受向
下的重力mg加上向下的洛伦兹力qvB等于向上的电场力qE，若它从轨道上较低的b点滑下
，经过P时的速度要小于v，则它在之后的一小段时间内要向上方偏转，洛伦兹力不做功
，重力做负功而电场力做正功，速度增大，洛伦兹力也增大，动能也增大．可知只有选
项C正确．
答案　C
7．如图2－5－16所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑绝缘轨道，k为轨道
最低点，Ⅰ处于匀强磁场中，Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c
从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的有
(　　)．
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图2－5－16
A．在k处，球b速度最大
B．在k处，球c对轨道压力最大
C．球b需时最长
D．球c机械能损失最多
解析　从最高点到最低点，合力对c球做正功，对b球做负功，对a球不做功，根据动能定
理可知在k处球c动能最大，速度最大，A错；求出最低点动能后，由左手定则判断a球洛
伦兹力的方向竖直向上，在k处列向心力方程可得在k处球c对轨道压力最大，B对；任一
高度处根据动能定理可知，b球

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