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2023-2024学年天津高二（上）第一次月考物理试卷
一、单选题（每题5分，共50分）
1．（5分）如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（　　）
A．若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电
B．若粒子是从B运动到A，则其速度减小
C．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．若粒子是从B运动到A，机械能守恒
2．（5分）下列说法中正确的是（　　）
A．根据E＝可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B．电场中某点的电场强度E＝，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
C．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D．公式E＝和E＝只适用点电荷形成的电场
3．（5分）如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点a＝5V、φb＝3V．下列叙述正确的是（　　）
A．该电场在c点处的电势一定为4 V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
4．（5分）如图所示，在水平方向上的a、b两点处，分别固定有等量异种点电荷+Q和﹣Q，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，三点所在的电场强度分别为Ed、Ec、Ee，则下列说法中正确的是（　　）
A．Ed、Ec、Ee的方向都是水平向右
B．Ed、Ec的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
C．Ed、Ee的方向水平向右，Fc＝0
D．Ed、Ec、Ee的大小都相等
5．（5分）如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，则（　　）
A．点电荷一定向右做匀加速运动
B．点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小
C．将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功
D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动
6．（5分）电荷量为1.0×10﹣8C的正电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣6J的功，则电场中A、B两点间的电势差是（　　）
A．50V B．100V C．150V D．200V
7．（5分）某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子（不考虑所受重力）以某一速度从图中a点进入电场，下列说法正确的是（　　）
A．该粒子带正电
B．粒子从a点运动到c点的过程中，电势能增大20eV
C．该粒子经过f点时的加速度为0
D．若粒子经过d点时的动能为12eV，则该粒子经过a点时的动能为2eV
8．（5分）三个带有同种电荷的粒子a、b、c经同一加速电场加速后，以平行金属板的速度射入同一偏转电场，如图所示。经过一段时间，所带的电荷量之比为1：1：2，且粒子a、b、c的重力以及所受的阻力均可忽略不计。则下列说法正确的是（　　）
A．粒子a、b、c在平行金属板之间运动的时间之比为2：1：1
B．粒子a、b、c离开平行金属板间瞬间的速度大小相等
C．粒子a、b、c、从同一位置离开平行金属板间
D．粒子a、b、c、在平行金属板间运动的整个过程，动能的变化量之比为1：2：4
9．（5分）在“研究平行板电容器电容的决定因素”的实验中，平行板电容器与静电计如图连接。给电容器充电，静电计的指针偏转了角度θ。保持其他因素不变（　　）
A．减小两极板间距d，静电计指针偏转角度增大
B．减小两极板间距d，平行板电容器间的场强减小
C．减小两极板正对面积S，电容器两极板间电压增加
D．在两极板间插入电介质，静电计指针偏转角度增大
10．（5分）带电粒子M只在电场力作用下由P点运动Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10﹣4J的功。那么（　　）
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．P点的场强一定小于Q点的场强
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．M在P点的动能一定小于它在Q点的动能
二、多选题（每题6分，共18分）
（多选）11．（6分）如图所示，a、b为两个固定的带等量电荷的正点电荷，点电荷a、b的连线与线段cd互相垂直平分，如果只受电场力作用则关于此电荷的运动，下列说法正确的是（　　）
A．从c到d速度先增大后减小
B．在cd间做往复运动，在关于O点对称的两点处速度大小相等
C．从c到O加速度减小，从O到d加速度增大
D．若在c点给负点电荷一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
（多选）12．（6分）如图所示，平行板电容器与电源电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　）
A．带电油滴所带电荷为正电荷
B．若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小
C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动
D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态
（多选）13．（6分）O、A、B为一条电场线上的三点，一电子仅在电场力作用下由O点经A点向B点运动，以O点为零电势点p随移动距离x的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．该电场可能是孤立点电荷形成的电场
B．A点的电场强度等于B点的电场强度
C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA﹣EpB
D．电子在A点的动能小于在B点的动能
三、解答题（每题16分，共32分）
14．（16分）如图，一质量m＝1×10﹣6kg、带电荷量q＝﹣2×10﹣8C的微粒以初速度大小v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A点高h＝0.2m的B点时，速度大小为2v0，方向水平。g取10m/s2，求：
（1）微粒的初速度大小v0；
（2）A、B两点间的电势差UAB；
（3）匀强电场的场强大小E。
15．（16分）如图，空间存在水平方向的匀强电场E＝2.0×104N/C，在A处有一个质量为0.3kg的质点，所带的电荷量为q＝+2.0×10﹣4C，用一长为L＝600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态，取g＝10m/s2．现让该质点在A处由静止释放，求：
（1）释放瞬间质点的加速度；
（2）从释放到第一次到达O点正下方过程中质点机械能的变化量；
（3）质点第一次到达O点正下方时的速度大小v。
参考答案与试题解析
一、单选题（每题5分，共50分）
1．（5分）如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（　　）
A．若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电
B．若粒子是从B运动到A，则其速度减小
C．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．若粒子是从B运动到A，机械能守恒
【分析】根据粒子的运动轨迹判断出速度方向和加速度方向，结合电场线和曲线运动的相关知识完成解答。
【解答】解：A、根据粒子做曲线运动时，可知，还是从B运动到A，结合电场线的方向，故A错误；
B、粒子从B到A的过程中，电场力对粒子做正功，速度增大；
C、A到B的过程中，电势能增大；
D、电场力做功，故D错误。
故选：C。
【点评】常规的带电粒子在电场中的运动题目，利用电场知识和曲线运动的知识完成解答即可，分析过程中要注意电势能不属于机械能的范畴。
2．（5分）下列说法中正确的是（　　）
A．根据E＝可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比
B．电场中某点的电场强度E＝，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关
C．电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向
D．公式E＝和E＝只适用点电荷形成的电场
【分析】解答本题关键抓住电场强度的定义式和点电荷场强公式进行判断：电场强度反映电场本身的力性质，与试探电荷的电量、所受的电场力无关；由E＝分析，电场强度的方向与正试探电荷在q该点所受的静电力方向相同。公式E＝是场强的定义式适用任何静电场，E＝是由库仑定律和E＝结合推出的，只对于真空中点电荷产生的静电场适用。
【解答】解：AB、E＝，不能由此得出电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比，电场中某点的电场强度只与电场本身的性质有关，故A错误；
C、电场中某点的电场强度方向为正电荷在该点的受力方向；
D、公式E＝，E＝，故D错误。
故选：B。
【点评】本题关键要掌握电场强度的物理意义及公式E＝和E＝的适用条件。
3．（5分）如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点a＝5V、φb＝3V．下列叙述正确的是（　　）
A．该电场在c点处的电势一定为4 V
B．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D．一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
【分析】只有当该电场是匀强电场时，在c点处的电势一定为4V；电场力做功情况，分析正电荷从c点运动到b点电势能如何变化，电场线的疏密可以判断场强的大小；正电荷受到的电场力方向与场强方向相同。
【解答】解：A、当该电场是匀强电场时，则在c点处的电势一定为4V，在c点处的电势不一定为4V；
B、一条电场线无法比较电场线的疏密，则a点处的场强Ea不一定大于b点处的场强Eb．故B错误；
C、根据沿电场线的方向电势降低，正电荷所受的电场力方向水平向右，电势能减小；
D、电场方向从a指向b，故D错误。
故选：C。
【点评】本题要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低，电场力做功与动能和电势能间的关系。
4．（5分）如图所示，在水平方向上的a、b两点处，分别固定有等量异种点电荷+Q和﹣Q，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，三点所在的电场强度分别为Ed、Ec、Ee，则下列说法中正确的是（　　）
A．Ed、Ec、Ee的方向都是水平向右
B．Ed、Ec的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
C．Ed、Ee的方向水平向右，Fc＝0
D．Ed、Ec、Ee的大小都相等
【分析】a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和﹣Q，首先要画出等量异号电荷的电场的分布图，明确各点的电场强度的大小和方向的关系。
【解答】解：等量异号电荷的电场的分布特点如图：
ABD、从图中 可知看到d点的电场线最密，e点的电场线最疏，所以Ed、Ec、Ee三个力中Ed最大；c、d、e三点的场强方向都水平向右。故A正确；
C、根据电场的叠加原理知，则Fc≠0，故C错误；
故选：A。
【点评】本题考查等量异号电荷的电场的分布特点，解题关键是常见电场要熟记，分析时要注意等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，其上各点的场强方向相同。
5．（5分）如图所示，实线表示某静电场中的电场线，过M点的电场线是水平直线，M、N、P是电场线上的点，Q是等势线上的点。一带正电的点电荷在M点由静止释放，则（　　）
A．点电荷一定向右做匀加速运动
B．点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度小
C．将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功
D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，点电荷将沿等势线做直线运动
【分析】依据电场线的疏密，即可判定电场强度的强弱；电势随电场方向逐渐减小，进而分析电势能与电场力做功，根据电场力方向分析电场线方向，负电荷所受电场力方向与电场线方向相反，速度与力不在同一直线，点电荷做曲线运动。
【解答】解：A．根据电场线的分布可知，所以点电荷在运动过程中受到的电场力不是恒定的，点电荷运动的加速度也不是恒定的，故A错误；
B．由图可知，所以N点的电场强度大于P点的电场强度，所以点电荷在N点释放时的加速度比在P点释放时的加速度大；
C．电势随电场方向逐渐减小，将一负点电荷从P点移到N点，电场力做正功；
D．将一负点电荷从Q点沿等势线竖直向上射出，则点电荷受到的电场力方向与运动方向不在同一条直线上，故D错误。
故选：C。
【点评】考查电势的高低，与电场强度的强弱的判定，理解电荷的电势能高低的确定方法，注意电荷运动的轨迹的判断方法。
6．（5分）电荷量为1.0×10﹣8C的正电荷，从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10﹣6J的功，则电场中A、B两点间的电势差是（　　）
A．50V B．100V C．150V D．200V
【分析】根据电场力做功与电势差的关系求出A、B间的电势差。
【解答】解：A、B两点间的电势差为
故ABD错误，C正确；
故选：C。
【点评】解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系，知道基本公式的运用。
7．（5分）某空间存在如图所示的电场，图中的虚线为电场的等势线。一带电荷量为2e的粒子（不考虑所受重力）以某一速度从图中a点进入电场，下列说法正确的是（　　）
A．该粒子带正电
B．粒子从a点运动到c点的过程中，电势能增大20eV
C．该粒子经过f点时的加速度为0
D．若粒子经过d点时的动能为12eV，则该粒子经过a点时的动能为2eV
【分析】利用等势面的情况大致分析出电场线的分布情况，利用电场中各个物理量的关系逐个分析求解。
【解答】解：A、根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，正电荷在上方；从粒子运动轨迹看出，可知带电粒子受到了向上的力的作用，故A错误；
B、粒子从a点运动到c点的过程中p＝﹣2e×（﹣10）V＝20eV，故B正确；
C、等量异种点电荷连线上f点的电场强度不为0，故C错误；
D、粒子从a到d，则粒子在d点的电势能为10eV，由于粒子在a点的电势能为3，故D错误。
故选：B。
【点评】熟悉等势面中物理量之间的关系，理解等势面和电场线垂直的关系，结合曲线运动的相关知识即可完成解答。
8．（5分）三个带有同种电荷的粒子a、b、c经同一加速电场加速后，以平行金属板的速度射入同一偏转电场，如图所示。经过一段时间，所带的电荷量之比为1：1：2，且粒子a、b、c的重力以及所受的阻力均可忽略不计。则下列说法正确的是（　　）
A．粒子a、b、c在平行金属板之间运动的时间之比为2：1：1
B．粒子a、b、c离开平行金属板间瞬间的速度大小相等
C．粒子a、b、c、从同一位置离开平行金属板间
D．粒子a、b、c、在平行金属板间运动的整个过程，动能的变化量之比为1：2：4
【分析】粒子在加速电场中做匀加速直线运动，根据动能定理计算出末速度；粒子进入偏转电场后做类平抛运动，根据两个方向上的运动特点和粒子的比荷分析选项的正误。
【解答】解：A、设加速电压为U1，偏转电压为U2，平行金属板长度为L，板间距离为d；则粒子进入平行金属板的初速度为：、b、c的比荷之比为2：5：1：4：1，则运动的时间之比为3：：；
B、粒子离开平行金属板瞬间，则粒子离开金属板瞬间的速度为：，则离开瞬间速度的大小不同；
C、偏转位移，则三个粒子从同一位置离开；
D、偏转电场的电场力对粒子做功为，而因为电荷量之比为3：1：2，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，涉及到了匀变速直线运动和类平抛运动，需要掌握运动特点和电场部分的公式推导，难度不大，但较为繁琐。
9．（5分）在“研究平行板电容器电容的决定因素”的实验中，平行板电容器与静电计如图连接。给电容器充电，静电计的指针偏转了角度θ。保持其他因素不变（　　）
A．减小两极板间距d，静电计指针偏转角度增大
B．减小两极板间距d，平行板电容器间的场强减小
C．减小两极板正对面积S，电容器两极板间电压增加
D．在两极板间插入电介质，静电计指针偏转角度增大
【分析】本题中电量不变，根据平行板电容器的决定式可得出C，再由C＝可知电容器电压的变化。
【解答】解：A．给电容器充电后电容器所带电荷量一定，根据电容器的决定式
可知，电容器的电容变大
可知，电容器两极板间的电压减小，与A选项描述不符；
B．根据
，，
联立可得
可知，减小两极板间距d，与B选项描述不符；
C．根据电容器的决定式
可知，减小两极板正对面积S，结合
可知，电容器两极板间的电压将增加；
D．根据电容器的决定式
可知，在两极板间插入电介质，结合
可知，电容器两极板间的电压将减小，与D选项描述不符。
故选：C。
【点评】本题要注意明确电容器的两个表达式，能用决定式判断平行板电容器的电容，并能用定义式求出电压或电量。
10．（5分）带电粒子M只在电场力作用下由P点运动Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10﹣4J的功。那么（　　）
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．P点的场强一定小于Q点的场强
C．P点的电势一定高于Q点的电势
D．M在P点的动能一定小于它在Q点的动能
【分析】在本题中只是知道从P到Q电场力做负功，而电荷的正负不知道，因此无法判断电势高低，电场线分布或者说电场分布情况不知，也无法判断电场强度的大小．根据电场力做功和电势能的关系可以判断动能和电势能的变化情况。
【解答】解：AD．带电粒子M只在电场力作用下由P点运动Q点，则电势能增加，即M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能，故A正确；
B．由于电场线分布或者说电场分布情况不知，故B错误；
C．带电粒子的电性不能确定，故C错误。
故选：A。
【点评】要正确理解电场强度、电势、电势能的决定因素和大小判断方法，不能混淆概念。
二、多选题（每题6分，共18分）
（多选）11．（6分）如图所示，a、b为两个固定的带等量电荷的正点电荷，点电荷a、b的连线与线段cd互相垂直平分，如果只受电场力作用则关于此电荷的运动，下列说法正确的是（　　）
A．从c到d速度先增大后减小
B．在cd间做往复运动，在关于O点对称的两点处速度大小相等
C．从c到O加速度减小，从O到d加速度增大
D．若在c点给负点电荷一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动
【分析】在等量的正电荷的电场中，根据矢量的合成法则可以知道，在它们的连线中垂线上的点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向外的，由此可以判断电场的情况；
根据电场力的大小来确定加速度的变化，从而确定负电荷的速度变化；
由电场力做功可知，负电荷的动能变化情况；
当两点电荷提供的合力恰好等于其所需要的向心力，则会做匀速圆周运动．
【解答】解：AB、等量同种点电荷形成的电场如图所示：
根据矢量的合成法则可以知道，在它们的连线中垂线上的点的电场强度的方向都是沿着中垂线指向外的，
若负电荷在从c到d，电场力先做正功，电场力做负功，因此负电荷在cd间做往复运动，电场力为零，在关于O点对称的两点处速度大小相等；
C、由题意可知，也可能先增大后减小，也可能先增大后减小，从O到d加速度可能增大，故C错误；
D、在c点给q一个合适的初速度，即可以做匀速圆周运动。
故选：ABD。
【点评】本题考查的就是点电荷的电场的分布及特点，这要求同学对于基本的几种电场的情况要了解，本题看的就是学生的基本知识的掌握情况，注意在CD连线上的电场强度最大值的不确定性，是解题的关键，也是难点，同时理解D选项中匀速圆周运动的情况．
（多选）12．（6分）如图所示，平行板电容器与电源电压恒为U的直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。下列说法正确的是（　　）
A．带电油滴所带电荷为正电荷
B．若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将减小
C．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，则带电油滴将竖直向上运动
D．将平行板电容器的上极板水平向左移动一段距离，则带电油滴仍然保持平衡状态
【分析】带电油滴静止，受力平衡，即可判断油滴所带电荷的电性；根据Q＝CU判断极板所带电荷量的变化；电容器始终与电源相连，两极板间的电压不变，根据E＝，确定电场强度变化情况，进而判断油滴的运动状态。
【解答】解：电容器始终与电源相连，电压电容器两端电压不变。
A、电容器上极板带正电，两极板间电场方向竖直向下，处于平衡状态，油滴受到向上的电场力，故A错误；
B、若电容器的电容减小，根据Q＝CU，故B正确；
C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一段距离，由于电容器两板间电压不变，电场强度E减小，mg＞qE，油滴将沿竖直方向向下运动；
D、将平行板电容器的上极板竖直向左移动一小段距离，两极板间距不变，根据E＝，所以电荷受到的电场力不变，故D正确；
故选：BD。
【点评】本题考查电容器的动态分析问题，解题关键是根据E＝判断电场强度的变化，进而判断油滴的运动情况。
（多选）13．（6分）O、A、B为一条电场线上的三点，一电子仅在电场力作用下由O点经A点向B点运动，以O点为零电势点p随移动距离x的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．该电场可能是孤立点电荷形成的电场
B．A点的电场强度等于B点的电场强度
C．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W＝EpA﹣EpB
D．电子在A点的动能小于在B点的动能
【分析】明确电势能随x的变化规律，根据EP＝φq可知电势随x的变化规律，从而确定电场强度的变化情况；根据电场力做功和电势能之间的关系明确做功情况和动能的大小。
【解答】解：AB、由图可知，则说明电势随移动距离也在均匀增加，AB两点电场强度相等，B正确；
C、电子在APA和EPB，且EPB＞EPA，说明电子由A运动到B点时电势能增大，电场力做负功PA﹣EPB，故C正确；
D、电子所受的电场力对电子做负功，故电子在A点的动能大于在B点的动能。
故选：BC。
【点评】本题考查电场力做功与电势能之间的关系，要注意明确图象的性质，由图象结合电势能的定义确定电势随x的变化规律是解题的关键。
三、解答题（每题16分，共32分）
14．（16分）如图，一质量m＝1×10﹣6kg、带电荷量q＝﹣2×10﹣8C的微粒以初速度大小v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A点高h＝0.2m的B点时，速度大小为2v0，方向水平。g取10m/s2，求：
（1）微粒的初速度大小v0；
（2）A、B两点间的电势差UAB；
（3）匀强电场的场强大小E。
【分析】（1）对于竖直方向，根据动能定理求出小球的初速度v0．
（2）对于小球从A到B的过程，由动能定理求解AB两点间的电势差UAB；
（3）由公式U＝Ed求出电场强度．
【解答】解：（1）微粒在匀强电场中，水平方向只受电场力；
竖直方向只受重力，做匀减速直线运动．
对于竖直方向，有：
则得 v8＝＝m/s＝2m/s
（2）对于小球从A到B的过程，由动能定理得
qUAB﹣mgh＝﹣
代入数据解得UAB＝﹣400V
（3）匀强电场的场强E的大小为E＝＝＝1000V/m
答：
（1）小球的初速度v0是3m/s．
（2）AB两点间的电势差UAB是﹣400V．
（3）匀强电场的场强E的大小是1000V/m．
【点评】涉及到电势差的问题，常常要用到动能定理．本题的难点在于运动的处理，由于微粒受到两个恒力作用，运用运动的分解是常用的方法．
15．（16分）如图，空间存在水平方向的匀强电场E＝2.0×104N/C，在A处有一个质量为0.3kg的质点，所带的电荷量为q＝+2.0×10﹣4C，用一长为L＝600cm的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线平行处于水平状态，取g＝10m/s2．现让该质点在A处由静止释放，求：
（1）释放瞬间质点的加速度；
（2）从释放到第一次到达O点正下方过程中质点机械能的变化量；
（3）质点第一次到达O点正下方时的速度大小v。
【分析】（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律求解释放瞬间质点加速度；
（2）质点受到重力、电场力，在两个力的合力作用下做匀加速直线运动，结合几何关系求出到达O点正下方时下落的高度，结合沿电场线方向上的距离求出电场力做功的大小，从而求得增加的机械能ΔE。
（2）根据动能定理求出到达O点正下方的速度大小。
【解答】解：（1）在释放的瞬间对质点受力分析，竖直向下的重力作用G＝mg＝3N，
质点受水平向左的电场力为：F电＝Eq＝2.4×104×2.2×10﹣4N＝4N，
两力的合力大小为F＝＝5N，
与水平方向夹角为tanθ＝
故θ＝37°
由牛顿第二定律得：
（2）质点由释放后将沿合力方向做匀加速直线运动。
第一次到达O点正下方时，下降的高度为：h＝Ltan37°＝4.5m
质点第一次到达O点正下方时电场力做功为：W＝EqL＝4×6J＝24J
根据功能原理知，增加的机械能为：ΔE＝W＝24J
（3）质点第一次到达O点正下方时，由动能定理得：EqL+mgh＝2。
代入数据得：v＝5m/s。
答：（1）释放瞬间质点的加速度为，方向与水平方向夹角为37°；
（2）从释放到第一次到达O点正下方过程中质点机械能的变化量为24J；
（3）质点第一次到达O点正下方时的速度大小v为m/s。
【点评】本题是道易错题，容易错认为小球做圆周运动摆到最低点，要注意小球沿重力和电场力的合力方向做匀加速直线运动。

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