《2025年对点对题高考状元训练手册高三物理人教版》

37. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为$\theta$。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球$A$，细线与斜面平行。小球$A$的质量为$m$、电荷量为$q$。小球$A$的右侧固定放置带等量同种电荷的小球$B$，两球心的高度相同、间距为$d$。静电力常量为$k$，重力加速度为$g$，两带电小球可视为点电荷。小球$A$静止在斜面上，则（ ）
　　　　　
A. 小球$A$与$B$之间库仑力的大小为$\frac{kq^{2}}{d^{2}}$
B. 当$\frac{q}{d}=\sqrt{\frac{mgsin\theta}{k}}$时，细线上的拉力为$0$
C. 当$\frac{q}{d}=\sqrt{\frac{mgtan\theta}{k}}$时，细线上的拉力为$0$
D. 当$\frac{q}{d}=\sqrt{\frac{mg}{ktan\theta}}$时，斜面对小球$A$的支持力为$0$

答案：
37.AC　由题意知，根据库仑定律可求小球A与B之间库仑力的大小为$F_{C}=k\frac{q^{2}}{d^{2}}$，故A正确;以小球A为研究对象受力分析如图:
　　　　　　
　根据物体的平衡条件可求当$mg、F_{C}、F_{N}$三力的合力等于零时，即$k\frac{q^{2}}{d^{2}}=mg\tan\theta$时，细线上的拉力为0，所以B错误，C正确;由平衡条件知，斜面对小球A 的支持力不可能为零，所以D错误.

38. 如图所示，固定在$Q$点的正点电荷的电场中有$M、N$两点，已知$\overline{MQ}＜\overline{NQ}$。下列叙述正确的是（ ）
　　　　　　　　
A. 若把一正点电荷从$M$点沿直线移到$N$点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少
B. 若把一正点电荷从$M$点沿直线移到$N$点，则该电荷克服静电力做功，电势能增加
C. 若把一负点电荷从$M$点沿直线移到$N$点，则静电力对该电荷做正功，电势能减少
D. 若把一负点电荷从$M$点沿直线移到$N$点，再从$N$点沿不同路径移回到$M$点，则该电荷电势能不变

答案： 38.AD　在正点电荷形成的电场中，正电荷受到的静电力沿电场线方向，从M点移到N点，静电力做正功，电势能减少，A正确，B错误;在正点电荷形成的电场中，负点电荷受到的静电力与电场线方向相反，负点电荷从M点移到N点，静电力做负功，电势能增加，C错误;把一负点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，静电力做的总功为零，电势能不变，D正确.

39. 如图所示，虚线$a、b、c$代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即$U_{ab}=U_{bc}$，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，$P、Q$是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A. 三个等势面中，$a$的电势最高
B. 带电质点在$P$点时的加速度小于在$Q$点时的加速度
C. 带电质点在$P$点时的电势能大于在$Q$点时的电势能
D. 带电质点在$P$点时的动能大于在$Q$点时的动能

答案： 39.BD　电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a的电势最低，故A错误;等势线密的地方场强大，电荷的加速度大，故带电质点在P点时的加速度小于在Q点时的加速度，故B正确;根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做负功，电势能增加，故P点的电势能小于Q点的电势能，故C错误;从P到Q过程中电场力做负功，动能减小，故P点的动能大于Q点的动能，故D正确.

40. 如图所示，一电场的电场线分布关于$y$轴（沿竖直方向）对称，$O、M、N$是$y$轴上的三个点，且$OM = MN$。$P$点在$y$轴右侧，$MP\perp ON$。则下列说法正确的是（ ）
　　　　　　
A. $M$点的电势比$P$点的电势高
B. 将负点电荷由$O$点移动到$P$点，静电力做正功
C. $M、N$两点间的电势差大于$O、M$两点间的电势差
D. $M、N$两点间的电势差小于$O、M$两点间的电势差

答案： 40.AD　根据电场线和等势面的关系，可以判断出M点的电势比P点的电势高，A正确.将负点电荷由O点移到P点，静电力做负功，B错误.根据$U = Ed$进行定性分析可知$U_{MN}＜U_{OM}$，C错误，D正确.

41. 如图所示，带正电的点电荷固定于$Q$点，电子在静电力的作用下，做以$Q$点为焦点的椭圆运动，$M、P、N$为椭圆上的三点，$P$点是轨道上离$Q$点最近的点。电子从$M$点经$P$点到达$N$点的过程中（ ）
　　　　　　　　
A. 速率先增大后减小
B. 速率先减小后增大
C. 电势能先减小后增大
D. 电势能先增大后减小

答案： 41.AC　电子受到点电荷的静电力，当电子由M点向P 点运动时，二者距离减小，静电力做正功，故电势能减小，又由动能定理，知动能增大，即速率增大;当电子由P点向N点运动时，电势能增大，动能减小，速率减小，故A、C正确，B、D错误.