2021届高考物理三轮冲刺重难点训练： 电场(解析版)

电场【原卷】
1．（2021届重庆市第一中学高三月考）绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为−q（q>0）的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v0，沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零，已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下判断正确的是（）
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
C．此过程中产生的内能小于
D．Q产生的电场中，a，b两点间的电势差为
2
2
2
ab
m v gs U
q
μ
-
=
（）
2．（2021届重庆市第一中学高三月考）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。

已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。

一质量
m=4.0×10-20kg，电荷量q=-4.0×10-9C的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。

则（）
A．x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比
B．粒子在-1cm～0.5cm区间运动过程中的电势能先增加后减小
C．该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为6.0×10-8J
D．该粒子运动的周期T=3.0×10-6s
3．（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）在某种电场中沿x方向上，电势与x方向的距离关系如图所示，假想有一个电子在其中仅受电场力作用下移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是（）
A．x3到x4区域内沿x方向存在匀强电场
B．x6到x7区域内沿x方向场强不为零
C．若电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，因为电子电势能不变，电场力不做功，则电子初动能大于零即可满足要求
D．若电子从电势为2V的x1位置向右到电势为2V的x7位置，为了通过x4处电势3V的位置，电子至少具有初动能1eV
4．（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）图中的平行直线是匀强电场的电场线（电场方向未画出），曲线是电子（只受电场力）在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，电子从a运动到b，则下列说法正确的是
A．a点的电势高于b点的电势
B．电子在a点的电势能大于b点的电势能
C．电子在a点的动能大于在b点的动能
D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度
5．（2021届江苏省扬州中学高三月考）如图所示，彼此绝缘的同轴金属圆管和圆柱分别带上等量的异种电荷Q后，两导体间的电势差为U，若两导体分别带上+2Q和-2Q的电荷，则它们间的电势差为（）
A．2U B．4U
C．8U D．16U
6．（2021届江苏省扬州中学高三月考）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。

电场中四个点A、B、C和D的电场强度大小分别E A、E B、E C和E D。

点A到点电荷的距离r A与点A的电势已在图中用坐标（r A，）标出，其余类推。

现将一带正电的试探电荷由A点依次经B、C点移动到D点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W AB、W BC和W CD。

下列选项正确的是（）
A．E A：E B=1:4 B．E C：E D=2：1
C．W AB：W BC=3:1 D．W BC：W CD=1：3
7．（2021届辽宁省大连市三十八中高三期末）如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。

设电子在A、B两点加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E PA、E PB。

下列说法中正确的是（）
A．电子一定从A向B运动
B．B点电势可能高于A点电势
C．若a A>a B，则Q靠近M端且为负电荷
D．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E PA<E PB
8．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）取无限远处电势为零，某种电场中x轴上各点的电势分布如图甲所示，则x轴是图乙中的（）
A．图①:x轴是等量异种（左正右负）电荷的连线
B．图②:x轴是等量正电荷的连线
C．图③:x轴是等量异种（下正上负）电荷连线段的中垂线
D．图④:x轴是等量正电荷连线段的中垂线
9．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）匀强电场平行于纸面（未画出），如图，质量为m、电荷量为q的正离子以竖直向下的初速度v0开始在电场中运动（记为t=0），t=t0时刻速度最小且为，图中虚线为该离子的运动轨迹。

不计重力，则下列说法正确的是（）
A．匀强电场的方向斜向左上方，与竖直方向夹角为60°
B．匀强电场的场强大小为
C．t=3t0时刻，离子的速度大小为
D．从t=0到t=3t0，离子的位移为
10．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）如图甲所示，平行金属板P、Q上有两个正对小孔，P板接地，Q板的电势随时间变化的情况如图乙所示，完全相同的正离子以相同的初速度v0陆续从P板小孔飞向Q板小孔，t=0时刻从P板小孔飞入的离子在时刻到达Q板小孔且速度刚好减小到零（未返回）。

不计力、小孔对板间电场的影响、离子间的相互作用。

则下列说法正确的是（）
A．所有离子在板间运动的时间都相等
B．时刻飞入P板小孔的离子到达Q板小孔时的速度为
C．时刻飞入P板小孔的离子到达Q板小孔时的速度为
D．若将两板距离变成原来的两倍，则t=0时刻从P板小孔飞入的离子到达Q 板时的速度仍为零
11．（2021届广东实验中学高三阶段测试）如图甲所示.两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上.两球均可视为点电荷.其中A球固定.带电量
Q A=2×10-4C．B球的质量为m=0.1kg.以A为坐标原点.沿杆向上建立直线坐标系.B球的总势能随位置x的变化规律如图乙中曲线I所示.直线II为曲线I的渐近线.图中M点离A球距离为6m.若B球以E kB=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动.(以无穷远处为零电势能处，以A球所在平面为重力势能的零势能面.g
取10 m/s2 .静电力常量k=9.0×109 N. m2/C2 )则
A．杆与水平面的夹角θ为60°
B．B球的带电量为1×10-5C
C．M点电势为3×104V
D．B球运动过程中离A球最近时B球的加速度大小为40 m/s2
12．（2021届河北衡水中学高三期中）如图所示，足够大的绝缘水平面上有一质量为m、电荷量为的小物块（视为质点），从A点以初速度水平向右运动，物块与水平面间的动摩擦因数为。

在距离A点L处有一宽度为L的匀强电场区，电场强度方向水平向右，已知重力加速度为g，场强大小为，则下列说法正确的是（）
A．适当选取初速度，小物块有可能静止在电场区
B．适当选择初速度，小物块可能回到A点
C．要使小物块穿过电场区域，初速度的大小应大于
D．若小物块能穿过电场区域，小物块在穿过电场区的过程中，机械能减少
13．（2021届河北衡水中学高三联考）如图所示，在一正点电荷Q的电场中，某点的电势与该点到点电荷Q的距离r的关系如图甲所示。

如图乙所示，在正点电荷Q的上方水平固定一光滑绝缘杆，O点在点电荷Q的正上方，现将一质
量为m、带电量为的小球穿在杆上，然后从a点由静止释放后，小球沿杆依次经过O、b两点到达最远点c。

已知a、O、b三点到点电荷Q的距离分别为、L、，下列说法正确的是（）
A．小球在a点和b点的加速度大小之比为
B．小球运动过程中的最大速度为
C．电场中a点的场强和c点的场强相同
D．小球由a点到b点的过程中电势能先减小后增大
14．（2021届河北省唐山一中高三期中）电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。

闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为E0，电容器中的P点电势为ϕ，则下列说法正确的是（）
A．若将上板下移少许，Q增大，U减小，E0不变，ϕ变大
B．若将上板下移少许，Q不变，U减小，E0减小，ϕ变小
C．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，ϕ变小
D．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，ϕ变大
15．（2021届河北省唐山一中高三期中）如图所示，某位置Q固定一带正电的点电荷，A、B、C是斜面上间距相等的三个点，Q、B连线垂直于斜面，在A 点无初速度释放一带有恒定电荷的小物块，已知小物块沿绝缘的斜面运动到C
点时停下。

下列说法正确的是（）
A．小物块一定带负电
B．小物块运动过程，电势能先增大后减小
C．小物块运动过程经过B点时的滑动摩擦力最大
D．小物块从B点运动到C点过程机械能不断减少
16．（2021届湖南省长郡中学高三月考）如图所示，平行板电容器两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB中心水平射入，打在B 极板上的N点，小球的重力不能忽略。

现通过上下移动A板来改变两极板AB 间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（）
A．若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的右侧
B．若小球带正电，当AB间距减小时，小球打在N的左侧
C．若小球带负电，当AB间距减小时，小球打在板上动能可能变小
D．若小球带负电，当AB间距增大时，小球落在板上的动能可能增大
17．（2021届湖南省长郡中学高三月考）在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两个点电荷，且固定在A处的点电荷带电量的数值为Q，两电荷的位置坐标如图甲所示。

图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关
系图像，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电小球（可视为质点）。

已知静电力常量为k，则下列有关说法正确的是（）
A．两固定点电荷都带负电
B．小球经过x=0处的速度最大
C．可以求出x=0处的场强大小和方向
D．若已知带电小球经过x=0处的速度为v，则可以求出x=2L和x=0两个位置的电势差
电场
1．（2021届重庆市第一中学高三月考）绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为−q（q>0）的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v0，沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零，已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下判断正确的是（）
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
C．此过程中产生的内能小于
D ．Q 产生的电场中，a ，b 两点间的电势差为2022ab m v gs U q
μ-=（） 【答案】D
【解析】A. 由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力方向与运动方向相反，库仑力与运动方向相同。

因滑块在b 点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动摩擦力，当滑动过程中，随着距离的减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，到达b 点速度减为零，A 错误；
B ．水平方向受大小不变的摩擦力以及变大的库仑力，在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，因此加速度逐渐减小，故中间时刻的速度小于，B 错误；
C ．滑块从a 点到达b 点过程中，由动能定理可得
20102
W mgs mv μ-=-电 产生的内能为
由于静电力做正功，因此在此过程中产生的内能大于，C 错误；
D ．滑块从a 点到达b 点过程中，由动能定理可得
20102
ab qU mgs mv μ--=- 解得：2022ab m v gs U q
μ-=（） ，D 正确； 故选D 。

2．（2021届重庆市第一中学高三月考）反射式速调管是常用的微波器件之
一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。

已知静电场的方向平行于x 轴，其电势φ随x 的分布如图所示。

一质量
m =4.0×10-20kg ，电荷量q =-4.0×10-9C 的带负电的粒子从（-1，0）点由静止开始，仅在电场力作用下在x 轴上往返运动。

则（ ）
A ．x 轴左侧电场强度E 1和右侧电场强度E 2的大小之比
B ．粒子在-1cm ～0.5cm 区间运动过程中的电势能先增加后减小
C ．该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为6.0×10-8J
D ．该粒子运动的周期T =3.0×10-6s
【答案】A
【解析】A. 由电场强度与电势差的关系可得
解得
A 正确；
B ．粒子在-1cm ～0.5cm 过程中，电势先增大后减小，根据公式
可得：带负电粒子的电势能先减小后增大，B 错误；
C ．根据电场力做功与电势能变化关系可得
P E qU ∆=-
该粒子运动过程中电势差取最大值时，电势能变化量取最大值，即为 -8max a 9m x 4.010C ()20V=810J P E qU -∆=-=-⨯⨯-⨯
C 错误；
D ．粒子在-1cm ～0cm 过程中，由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可得
粒子在0cm ～0.5cm 过程中，由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可得
该粒子运动的周期
()122T t t =+
联立可得：8310s T -=⨯ ，D 错误；
故选A 。

3．（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）在某种电场中沿x 方向上，电势与x 方向的距离关系如图所示，假想有一个电子在其中仅受电场力作用下移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是（ ）
A ．x 3到x 4区域内沿x 方向存在匀强电场
B ．x 6到x 7区域内沿x 方向场强不为零
C ．若电子从电势为2V 的x 1位置向右到电势为2V 的x 7位置，因为电子电势能不变，电场力不做功，则电子初动能大于零即可满足要求
D ．若电子从电势为2V 的x 1位置向右到电势为2V 的x 7位置，为了通过x 4处电势3V 的位置，电子至少具有初动能1eV
【答案】A
【解析】A．由图象的斜率可知
x3到x4区域内，斜率不变，在电场强度也不变，则x3到x4区域内沿x方向存在匀强电场，故A正确；
B．x6到x7区域内斜率为零，则电场强度为零，故B错误；
CD．电子从电势为2V的x1位置开始向右移动，到达电势为零的x2位置时，电势降低，电势能增加，电子需要克服电场力做功2eV，则电子至少具有的初动能要大于2eV，故CD错误。

故选A。

4．（2021届江苏省盐城中学高三质量检测）图中的平行直线是匀强电场的电场线（电场方向未画出），曲线是电子（只受电场力）在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，电子从a运动到b，则下列说法正确的是
A．a点的电势高于b点的电势
B．电子在a点的电势能大于b点的电势能
C．电子在a点的动能大于在b点的动能
D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度
【答案】B
【解析】A．电子的运动轨迹向左弯曲，而电场力的方向指向轨迹的内侧，则可知电子所受到的电场力方向水平向左，因为电子带负电，所以电场线的方向水平向右，则a点的电势低于b点的电势，故A错误；
BC．电子从a点运动到b点的过程中，电场力做正功，则电势能减小，动能增
加，即电子在a点的电势能大于在b点的电势能，在a点的动能小于在b点的动能，故B正确，C错误；
D．电子在匀强电场中所受到的电场力是恒力，则其加速度恒定不变，电子在a、b两点时的加速度相等，故D错误。

故选B。

5．（2021届江苏省扬州中学高三月考）如图所示，彼此绝缘的同轴金属圆管和圆柱分别带上等量的异种电荷Q后，两导体间的电势差为U，若两导体分别带上+2Q和-2Q的电荷，则它们间的电势差为（）
A．2U B．4U
C．8U D．16U
【答案】A
【解析】电容器所带的电荷量发生变化，可电容器的电容不变，由可知，电容器所带电量变为原来的2倍，则电势差也变为原来的2倍，即电势差为2U，因此A正确，BCD错误。

故选A。

6．（2021届江苏省扬州中学高三月考）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离r的关系如图所示。

电场中四个点A、B、C和D的电场强度大小分别E A、E B、E C和E D。

点A到点电荷的距离r A与点A的电势已在图中用坐标（r A，）标出，其余类推。

现将一带正电的试探电荷由A点依次经B、C点移动到D点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W AB、W BC和W CD。

下列选项正确的是（）
A．E A：E B=1:4 B．E C：E D=2：1
C ．W AB ：W BC =3:1
D ．W BC ：W CD =1：3
【答案】C 【解析】AB ．根据点电荷的场强公式，可得
:4:1A B E E =，
故A 、B 错误；
CD ．A 、B 两点间的电势差为
3V AB A B U ϕϕ=-=
B 、
C 两点间的电势差为
1V BC B C U ϕϕ=-=
C 、
D 两点间的电势差为
根据公式，可得
:3:1AB BC W W =
:1:1BC CD W W =
故C 正确，D 错误。

故选C 。

7．（2021届辽宁省大连市三十八中高三期末）如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。

设电子在A 、B 两点加速度大小分别为a A 、a B ，电势能分别为E PA 、E PB 。

下列说法中正确的是（ ）
A ．电子一定从A 向
B 运动
B．B点电势可能高于A点电势
C．若a A>a B，则Q靠近M端且为负电荷
D．无论Q为正电荷还是负电荷一定有E PA<E PB
【答案】D
【解析】A．由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；
B．由轨迹可知，电子所受电场力方向指向左侧，则电场线向右，沿电场线电势降低，可知A点的电势高于B点，选项B错误；
C．若a A＞a B，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故C错误；
D．若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以一定有E pA＜E pB，故D正确.；
故选D。

8．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）取无限远处电势为零，某种电场中x轴上各点的电势分布如图甲所示，则x轴是图乙中的（）
A．图①:x轴是等量异种（左正右负）电荷的连线
B．图②:x轴是等量正电荷的连线
C．图③:x轴是等量异种（下正上负）电荷连线段的中垂线
D．图④:x轴是等量正电荷连线段的中垂线
【答案】D
【解析】
A．甲图中沿x轴从左向右电势先增大后减小，可知在电场中，顺着电场线方向电势逐渐降低；在图①中，沿x轴从左向右，电势先增大再减小后再增大，故A错误；
B．图②中沿x轴从左向右电势先增大再减小，再增大后减小，故B错误；C．图③中沿x轴从左向右电势不变，故C错误；
D．图④中沿x轴从左向右电势先增大后减小，D正确；
故选D。

9．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）匀强电场平行于纸面（未画出），如图，质量为m、电荷量为q的正离子以竖直向下的初速度v0开始在电场中运动（记为t=0），t=t0时刻速度最小且为，图中虚线为该离子的运动轨迹。

不计重力，则下列说法正确的是（）
A．匀强电场的方向斜向左上方，与竖直方向夹角为60°
B．匀强电场的场强大小为
C．t=3t0时刻，离子的速度大小为
D．从t=0到t=3t0，离子的位移为
【答案】BCD
【解析】
A．设电场与竖直方向夹角为θ，粒子沿电场力方向做匀减速运动，垂直电场力方向做匀速运动，当沿电场力方的速度减为零时，粒子的速度最小，因最小值
为，则由几何关系可知
则
θ=30°
即匀强电场的方向斜向左上方，与竖直方向夹角为30°，选项A 错误； B ．在沿电场方向上
00cos30Eq v t m =
解得
选项B 正确；
C ．t =3t 0时刻，离子沿电场方向的速度大小为
3000cos 3x qE
v v t m θ=-⋅=
（负号表示与初速度方向相反）
此时的合速度
302v v ==
选项C 正确；
D ．从t =0到t =3t 0，离子沿电场力方向的位移
30003x s t t ==
垂直电场力方向的位移为
则总位移
选项D正确；
故选BCD。

10．（2021届重庆巴蜀中学高三月考）如图甲所示，平行金属板P、Q上有两个正对小孔，P板接地，Q板的电势随时间变化的情况如图乙所示，完全相同的正离子以相同的初速度v0陆续从P板小孔飞向Q板小孔，t=0时刻从P板小孔飞入的离子在时刻到达Q板小孔且速度刚好减小到零（未返回）。

不计力、小孔对板间电场的影响、离子间的相互作用。

则下列说法正确的是（）
A．所有离子在板间运动的时间都相等
B．时刻飞入P板小孔的离子到达Q板小孔时的速度为
C．时刻飞入P板小孔的离子到达Q板小孔时的速度为
D．若将两板距离变成原来的两倍，则t=0时刻从P板小孔飞入的离子到达Q 板时的速度仍为零
【答案】BC
【解析】
A．由于离子在两板之间的运动过程中，只受到电场力的作用，不同时间释放的离子初速度相同，但受到电场力作用的时间不同，所以运动时间不可能都相等，选项A错误；
B．在进入的离子，在到达Q板且速度刚好减小到零，根据动量定理，有
在进入的离子，在电场中运动了时间，且在下个周期前到达Q板，根据动量定
理，有
由以上两式可得， ，选项B 正确；
C ．两极板间距离为
在进入的离子，在前时间内做匀速直线运动，距离为
接着在电场中运动的距离为
根据动能定理，在进入的离子
在进入的离子
222101122
Fd mv mv -=- 由以上解得 ，选项C 正确；
D ．若两板间的距离变为原来的2倍，电场强度变为原来的一半，离子做减速运动的加速度也变为原来的一半，在 时刻电场消失时，离子的速度并不为0，接着做匀速直线运动，在下个周期之前离开Q 板，所以到达Q 板的速度并不为0，选项D 错误。

故选BC 。

11．（2021届广东实验中学高三阶段测试）如图甲所示.两个带正电的小球A 、
B 套在一个倾斜的光滑直杆上.两球均可视为点电荷.其中A 球固定.带电量Q A =2×10-4
C ．B 球的质量为m =0.1kg.以A 为坐标原点.沿杆向上建立直线坐标系.B 球的总势能随位置x 的变化规律如图乙中曲线I 所示.直线II 为曲线I 的渐近线.图中M 点离A 球距离为6m.若B 球以E kB =4J 的初动能从M 点开始沿杆向上滑动.(以无穷远处为零电势能处，以A 球所在平面为重力势能的零势能面.g 取10 m/s 2 .静电力常量k =9.0×109 N. m 2/C 2 )则
A ．杆与水平面的夹角θ为60°
B ．B 球的带电量为1×10-5C
C ．M 点电势为3×104V
D ．B 球运动过程中离A 球最近时B 球的加速度大小为40 m/s 2
【答案】BD
【解析】A.渐进线II 表示B 的重力势能随位置的变化关系，即
p sin sin 0.5J k E mg x k x mg
θθ=⋅=⋅⋅== 即θ=30°，故A 错误；
B.由图乙中的曲线I 知，在x =6m 时总势能最小，动能最大，该位置B 受力平衡
353
2101191026B Q ⨯⨯=⨯⨯ 解得：
故B 正确；
C. M 点的电势能
553J 310V 110C
PM M B F Q ϕ===⨯⨯ 故C 错误；
D. 在M 点B 球总势能为6J ，根据能量守恒定律，当B 的动能为零，总势能为10J ，由曲线I 知B 离A 的最近距离为x =2m
2
sin A B Q Q k mg ma x θ-= 解得：
a =
方向沿杆向上，故D 正确。

故选BD 。

12．（2021届河北衡水中学高三期中）如图所示，足够大的绝缘水平面上有一质量为m 、电荷量为的小物块（视为质点），从A 点以初速度水平向右运动，物块与水平面间的动摩擦因数为。

在距离A 点L 处有一宽度为L 的匀强电场区，电场强度方向水平向右，已知重力加速度为g ，场强大小为，则下列说法正确的是（ ）
A ．适当选取初速度，小物块有可能静止在电场区
B ．适当选择初速度，小物块可能回到A 点
C ．要使小物块穿过电场区域，初速度的大小应大于
D ．若小物块能穿过电场区域，小物块在穿过电场区的过程中，机械能减少
【答案】CD
【解析】
AB ．由已知条件
解得
qE mg μ＞
电场力大于摩擦力，小物块不能静止在电场区域，一定返回，由于有摩擦力，必然损失机械能，物块不可能回到出发点，AB 错误；
C ．由动能定理
2
01202mg L qEL mv μ-⋅-=-
解得
0v =要使小物块穿过电场区域，初速度的大小应大于，C 正确；
D ．小物块在穿过电场区的过程中，机械能减少为
E mg L qEL μ∆=⋅+
解得
3E mgL μ∆=
D 正确。

故选CD 。

13．（2021届河北衡水中学高三联考）如图所示，在一正点电荷Q 的电场中，某点的电势与该点到点电荷Q 的距离r 的关系如图甲所示。

如图乙所示，在正点电荷Q 的上方水平固定一光滑绝缘杆，O 点在点电荷Q 的正上方，现将一质量为m 、带电量为的小球穿在杆上，然后从a 点由静止释放后，小球沿杆依次经过O 、b 两点到达最远点c 。

已知a 、O 、b 三点到点电荷Q 的距离分别为、L 、，下列说法正确的是（ ）
A ．小球在a 点和b 点的加速度大小之比为
B ．小球运动过程中的最大速度为
C ．电场中a 点的场强和c 点的场强相同
D ．小球由a 点到b 点的过程中电势能先减小后增大
【答案】BD
【解析】A ．由点电荷电场强度
可知a 、b 两点的场强大小之比为，则小球所受电场力之比为，但电场力与杆的夹角不相等，所以库仑力沿杆方向的分量即小球所受合外力大小之比并不等于，故A 错误；
B ．小球释放后先做加速运动，后做减速运动，在经过O 点时速度最大，由图甲可知
0026aO U ϕϕ=-
由动能定理得
可得最大速度
故B正确；
C．小球最远可到达c点，c点与a点的电势相等，故c点到点电荷Q的距离应为，a、c两点的电场强度大小相等，但方向不同，故C错误；
D．小球由a点到O点的过程中，电场力做正功，电势能减小，由O点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增大，故D正确。

故选BD。

14．（2021届河北省唐山一中高三期中）电源、开关、平行板电容器连成如图所示电路，上极板接地。

闭合开关S，电源对电容器充电后，电容器带电量为Q，两极板间电压为U，板间电场强度大小为E0，电容器中的P点电势为ϕ，则下列说法正确的是（）
A．若将上板下移少许，Q增大，U减小，E0不变，ϕ变大
B．若将上板下移少许，Q不变，U减小，E0减小，ϕ变小
C．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，ϕ变小
D．若断开开关S，将上板下移少许，Q不变，U减小，E0不变，ϕ变大
【答案】D
【解析】AB．闭合开关S，则极板间电压U不变，若将上板下移少许，即减小极板间距，由
可知，电容器的电容增大；由
Q=UC。