精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

高二物理期中考试 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，A为带负电荷的小球，将带有绝缘支架的不带电的导体棒PQ靠近A放置，图中开关、开始均为断开状态，则（　　） A. 导体棒P端带负电，Q端带正电 B. 感应电荷在P端产生的场强大于在Q端产生的场强 C. 仅闭合，Q端的感应电荷会增加 D. 仅闭合，瞬间有向右的电流经过 2. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度比a点的大 B. a点的电势比b点的高 C. d点的电场强度比c点的大 D. c点的电势比d点的低 3. 如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 A. A点电势大于B点电势 B. A、B两点电场强度相等 C. 的电荷量小于的电荷量 D. 在A点的电势能小于在B点的电势能 4. 已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示，以圆环的圆心O为坐标原点，过O点垂直于圆环平面的线为x轴，在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度如图乙所示，将一个带负电微粒（不计重力）从B处静止释放，以下说法正确的是（　　） A. 粒子将沿着x轴正向运动到无穷远处 B 粒子将沿着x轴负向运动到无穷远处 C. 粒子在A处的电势能比在B处的电势能低 D. 粒子在到达O点前有最大速度 5. 如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体中是边长为1m的正方形，棱AB长2m，E、F为棱AB、CD的中点，、为棱、的中点。已知，，，，。则下列说法正确的是（　　） A. BF线段上各点电势不等 B. 电场强度大小为 C. 电场强度大小为 D. 把0.1C正电荷从B点移到D点，电场力做功是0.4J 6. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，在小球运动过程中，（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 7. 如图所示，A、B两个带电小球用长度为L的不可伸长的绝缘细线连接，A球固定，B球悬吊处于静止状态，B球质量为m，重力加速度为g，两球带电荷量相等，剪断细线的瞬间，B球加速度大小为0.6g，两小球可视为点电荷，静电力常量为k，则（　　） A. 细线未断时，细线上拉力大小为0.8mg B. 带电小球的电荷量大小为 C. 未剪断细线时释放A球瞬间，A球加速度大小为g D. 未剪断细线时释放A球的瞬间，B球加速度大小为g 8. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP，一带负电的试探电荷q，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷q（　　） A. 运动到O点时的加速度为零 B. 运动到O点时的动能最大 C. 经过关于O对称的两点时加速度相同 D. 沿着P→O→N，试探电荷q的加速度一定先减小后增加 9. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 10. 如图所示，质量为m的物块N和质量为2m的物块M静止在光滑的水平面上，物块N的左侧连接了一个锁定了一定弹性势能的轻质弹簧，质量为3m的物块S以初速度v0沿光滑水平面向右运动，与物块M发生弹性碰撞后，物块M向右运动并撞击锁定一定弹性势能的轻质弹簧，弹簧瞬间解锁，物块M与弹簧分离后，物块M与物块S的速度刚好相同。下列说法正确的是（　　） A. S、M碰撞后，物块M的速度大小为 B. S、M碰撞后，物块S的速度大小为 C. 轻质弹簧对物块N的冲量大小为2mv0 D. 轻质弹簧最初锁定的弹性势能 二、实验题：本题共两个小题，共14分。 11. 高一年级的同学在进行分组实验时，利用如图所示的装置探究平行板电容器电容的影响因素。他准备了以下器材：平行板电容器（极板可调节间距d和正对面积S），静电计，不同厚度的塑料片（作为电介质），直流电源、导线、开关 实验步骤如下： ①保持S和d不变，在两极板间插入不同厚度塑料片，记录静电计读数。 ②保持d和电介质不变，改变S，记录静电计读数。 ③保持S和电介质不变，改变d，记录静电计读数 已知：本实验中电容器充电后断开电源，带电量Q不变。试回答以下问题： （1）实验中静电计的作用是（　　） A. 直接反映极板带电量Q B. 直接反映极板间电势差U C. 直接反映电容C D. 直接反映电场强度E （2）在步骤1中，插入塑料片后，静电计读数将________（选填“增大”“减小”或者“不变”）。 （3）在步骤3中，若增大极板间距d，电容C将________，极板间电场强度将________（选填“增大”“减小”或者“不变”）。 12. 小明通过实验观察电容器充、放电并估测一个电容器的电容，采用8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流I随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。 （1）下列说法正确的是______。 A. 单刀双掷开关S掷向1端，电容器放电 B. 先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容先增大后减小 C. 电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷 D. 电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电 （2）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电容器在全部放电过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示，曲线与时间轴所围区域包含的小格数的个数大约为40个，根据图像估算出释放的电荷量为______C（结果保留两位有效数字）。 （3）如图乙所示的图像是用8V的稳压电源对电容器充满电后放电形成的。请估算该电容器的电容为______F。 三、计算题：本题包含3小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量q=2×10-8C，匀强电场的场强E=300N/C，取重力加速度，，。求： （1）小球带正电负电？ （2）小球所受电场力F的大小。 （3）小球的质量m。 14. 如图所示，倾角θ=37°的粗糙绝缘斜面，在O点以下的斜面存在沿斜面向上的电场，电场强度E随到O点距离x增大而均匀增大，如图乙所示。一个质量为m，带正电的滑块从距O点为d的A点静止释放，滑块的带电量为q，滑块经过O点后向前运动的距离为d的B点时速度减为0。已知滑块与斜面的动摩擦因数μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，滑块看成质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）斜面上B点的电场强度大小E0； （2）滑块到达B点时，电势能增加量； （3）滑块在B点的加速度a。 15. 如图所示，真空中，在一对平行金属板右侧有边长为L的正方形区域Ⅰ，整个区域Ⅰ存在方向竖直向下、大小为（未知）的匀强电场，紧邻区域Ⅰ右侧有宽为L、长为2L的矩形区域Ⅱ，整个区域Ⅱ存在方向水平向左、大小为的匀强电场，区域Ⅰ的下边与区域Ⅱ的上边在同一直线上。一质量为m、电荷量为的粒子在电场力的作用下由静止从左极板向右运动，从顶点A以速度大小与上边相切进入区域Ⅰ，并从右边中点B离开区域Ⅰ不计粒子重力。求： （1）金属板两极板间的电压； （2）区域Ⅰ内匀强电场的大小； （3）粒子离开区域Ⅱ时的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理期中考试 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，A为带负电荷小球，将带有绝缘支架的不带电的导体棒PQ靠近A放置，图中开关、开始均为断开状态，则（　　） A. 导体棒P端带负电，Q端带正电 B. 感应电荷在P端产生的场强大于在Q端产生的场强 C. 仅闭合，Q端的感应电荷会增加 D. 仅闭合，瞬间有向右的电流经过 【答案】B 【解析】 【详解】A．导体棒处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，导体棒P端感应出正电荷，Q端感应出负电荷，故A错误； B．点电荷激发的电场公式，P端距场源电荷A近，A激发的电场也大，而静电平衡后各点合场强为0，故导体P上的感应电荷在P端产生的场强始终大于在Q端产生的场强，故B正确； C．不闭合S2前， Q端感应出的电荷大小等于P端的带电荷量，仅闭合S2，则导体棒PQ与大地构成新的导体，则大地是远端且为高电势点，导体棒上的电子转移到大地中，导体棒整体带正电，则Q端感应出的电荷小于P端的带电荷量，故Q端的感应电荷会减少，故C错误； D．静电平衡后，导体是等势体，电势处处相等，仅闭合，没有向右的电流经过，故D错误。 故选B。 2. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则下列说法正确的是（　　） A. b点的电场强度比a点的大 B. a点的电势比b点的高 C. d点的电场强度比c点的大 D. c点的电势比d点的低 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图看出，a点处电场线比b点处电场线密，则a点场强大于b点的场强，故A错误； B．电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势降低，所以b点的电势比a点的高，故B错误； C．负电荷在c点合场强为零，c点只有正电荷产生的电场强度；在d正电荷产生的场强向上，两个负电荷产生的场强向下，合场强是它们的差值，所以c点的电场强度比d点的大，故C错误； D．若只有正电荷形成电场，则 若只有负电荷形成电场，则 而同时存在两种电荷时，可知，故D正确。 故选D。 3. 如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷分别置于A、B两点，虚线为等势线．取无穷远处为零电势点，若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是 A. A点电势大于B点电势 B. A、B两点的电场强度相等 C. 的电荷量小于的电荷量 D. 在A点的电势能小于在B点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】由点电荷形成的电场电场线分布规律可知A点的场强大于B点，再由电场线和电势的关系可知A点电势低于B点，又因为两电荷移到无穷远处电场力做功一样，表明电势能相同，而UAO于UBO点,所以q1的电量小于q2。 故选Ｃ。 4. 已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示，以圆环的圆心O为坐标原点，过O点垂直于圆环平面的线为x轴，在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度如图乙所示，将一个带负电微粒（不计重力）从B处静止释放，以下说法正确的是（　　） A. 粒子将沿着x轴正向运动到无穷远处 B. 粒子将沿着x轴负向运动到无穷远处 C. 粒子在A处的电势能比在B处的电势能低 D. 粒子在到达O点前有最大速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由乙图知，O点左侧场强方向从O点出发指向无穷远处，右侧场强方向也从O点指向无穷远处，故将一个带负电微粒（不计重力）从B处静止释放，粒子先受到向左的电场力，向左加速，过了O点，受到的电场力向右，做减速，直到速度为零；然后再反向加速，过O点后，再减速，到速度为零，如此往返运动，故AB错误； C．根据图像与x轴围成的面积表示电势差， 可知 根据 可知粒子从B到O电场力对其做的正功大于粒子从O到A电场力对其做的负功，即粒子从B到O减少的电势能大于粒子从O到A增加的电势能，故粒子在A处的电势能比在B处的电势能低，故C正确； D．由乙图可知，当加速度为零，即电场强度为零时，粒子有最大速度，故D错误。 故选C 5. 如图所示，空间中存在着匀强电场，长方体中是边长为1m的正方形，棱AB长2m，E、F为棱AB、CD的中点，、为棱、的中点。已知，，，，。则下列说法正确的是（　　） A. BF线段上各点电势不等 B. 电场强度大小为 C. 电场强度大小为 D. 把0.1C正电荷从B点移到D点，电场力做功是0.4J 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据匀强电场中平行等距的两线段电势差相等，则有 即 解得， 同理可得 又因为 所以平面为等势面（如图），则为等势线，A错误； BC．电场强度方向沿方向的分量为 同理，、方向的分量均为，因此电场强度的大小为分量为，B正确，C错误； D．由于，D错误。 故选B。 6. 如图所示，有一质量为m的小球，以速度v0滑上静置于光滑水平面上带有四分之一光滑圆弧轨道的滑块。滑块的质量为3m，小球在上升过程中始终未能冲出圆弧，重力加速度为g，在小球运动过程中，（　　） A. 小球和滑块组成的系统动量守恒 B. 小球在圆弧轨道最高点的速度大小为 C. 小球在圆弧轨道上能上升的最大高度为 D. 小球离开圆弧轨道时圆弧轨道的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在小球运动过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，系统竖直方向动量不守恒，故A错误； B．小球在圆弧轨道上升到最高时小球与滑块速度相同，系统在水平方向上动量守恒，规定v0的方向为正方向，有 解得 故B错误； C．根据机械能守恒定律得 解得 故C正确； D．小球离开圆弧轨道时，根据动量守恒定律，则有 根据机械能守恒定律，则有 联立以上两式可得 ， 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，A、B两个带电小球用长度为L的不可伸长的绝缘细线连接，A球固定，B球悬吊处于静止状态，B球质量为m，重力加速度为g，两球带电荷量相等，剪断细线的瞬间，B球加速度大小为0.6g，两小球可视为点电荷，静电力常量为k，则（　　） A. 细线未断时，细线上拉力大小为0.8mg B. 带电小球的电荷量大小为 C. 未剪断细线时释放A球的瞬间，A球加速度大小为g D. 未剪断细线时释放A球的瞬间，B球加速度大小为g 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于剪断细线的一瞬间，B球加速度大小为0.6g，小于重力加速度g，说明两球相互吸引，所以带异种电荷，根据牛顿第二定律 解得 细线未断时，对B球，根据平衡条件，有 可得细线上拉力大小为 故A错误； B．由 解得 q= 故B正确； CD．未剪断细线时释放A球，释放的一瞬间，A球受到向下的重力、库仑力，因此A球加速度大小大于g，B球受到向下的重力、向上的库仑力，因此B球加速度大小小于g，故CD错误。 故选B 8. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP，一带负电的试探电荷q，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷q（　　） A. 运动到O点时的加速度为零 B. 运动到O点时的动能最大 C. 经过关于O对称的两点时加速度相同 D. 沿着P→O→N，试探电荷q的加速度一定先减小后增加 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．根据等量同种电荷产生的电场特点可知，O点的电场强度为零，故试探电荷q运动到O点时，所受合外力为零，加速度为零，A正确； B．根据等量同种电荷产生的电场特点可知，P到O电场线方向向下，故带负电的试探电荷所受电场力方向向上，则试探电荷q运动到O点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，在O点时加速度为零，速度最大，则动能最大，B正确； C．试探电荷q经过关于O对称的两点时加速度大小相同，方向相反，C错误； D．P→O→N，因为N、P两点不一定是电场最大处，所以无法判断加速度变化，D错误。 故选AB。 9. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球运动到N点时竖直方向只受重力，则加速度为g，此时速度不是最大，选项A错误； B．小球在M点时 小球运动到P点时 解得P点加速度大小为 选项B错误； C．从M到P电场力做功为零，则 解得小球运动到P点时，速度大小为 选项C正确； D．在M点时 其中 解得左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 选项D正确。 故选CD。 10. 如图所示，质量为m的物块N和质量为2m的物块M静止在光滑的水平面上，物块N的左侧连接了一个锁定了一定弹性势能的轻质弹簧，质量为3m的物块S以初速度v0沿光滑水平面向右运动，与物块M发生弹性碰撞后，物块M向右运动并撞击锁定一定弹性势能的轻质弹簧，弹簧瞬间解锁，物块M与弹簧分离后，物块M与物块S的速度刚好相同。下列说法正确的是（　　） A. S、M碰撞后，物块M的速度大小为 B. S、M碰撞后，物块S的速度大小为 C. 轻质弹簧对物块N的冲量大小为2mv0 D. 轻质弹簧最初锁定的弹性势能 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．设S、M碰撞后瞬间S的速度大小为v1，M的速度大小为v2，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 联立解得S、M碰撞后瞬间，物块S的速度大小为 物块M的速度大小为 故A错误，B正确； C．物块M与轻质弹簧撞击分离后，物块M的速度大小为 设物块N的速度大小为v4，根据动量守恒定律有 解得 对物块N，由动量定理有 故C正确； D．根据能量守恒定律有 解得 故D正确。 故选BCD。 二、实验题：本题共两个小题，共14分。 11. 高一年级的同学在进行分组实验时，利用如图所示的装置探究平行板电容器电容的影响因素。他准备了以下器材：平行板电容器（极板可调节间距d和正对面积S），静电计，不同厚度的塑料片（作为电介质），直流电源、导线、开关 实验步骤如下： ①保持S和d不变，在两极板间插入不同厚度的塑料片，记录静电计读数。 ②保持d和电介质不变，改变S，记录静电计读数。 ③保持S和电介质不变，改变d，记录静电计读数。 已知：本实验中电容器充电后断开电源，带电量Q不变。试回答以下问题： （1）实验中静电计的作用是（　　） A. 直接反映极板带电量Q B. 直接反映极板间电势差U C. 直接反映电容C D. 直接反映电场强度E （2）在步骤1中，插入塑料片后，静电计读数将________（选填“增大”“减小”或者“不变”）。 （3）在步骤3中，若增大极板间距d，电容C将________，极板间电场强度将________（选填“增大”“减小”或者“不变”）。 【答案】（1）B （2）减小 （3） ①. 减小 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 静电计是测量电势差的仪器，故直接反映极板间电势差U。 故选B。 【小问2详解】 插入电介质后，电容C增大，而Q不变，由可知U减小，故静电计读数将减小。 【小问3详解】 [1]由可知，d增大时C减小； [2]根据、、，得 故当Q不变，d增大时，E不变。 12. 小明通过实验观察电容器充、放电并估测一个电容器的电容，采用8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器（与电脑相连，能描绘出电流I随时间t变化的图线）、定值电阻和导线若干，连成如图甲所示的电路。 （1）下列说法正确的是______。 A. 单刀双掷开关S掷向1端，电容器放电 B. 先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容先增大后减小 C. 电容器带电时，两个极板只有一个板上有电荷 D. 电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电 （2）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电容器在全部放电过程中电流随时间变化的曲线如图乙所示，曲线与时间轴所围区域包含的小格数的个数大约为40个，根据图像估算出释放的电荷量为______C（结果保留两位有效数字）。 （3）如图乙所示的图像是用8V的稳压电源对电容器充满电后放电形成的。请估算该电容器的电容为______F。 【答案】（1）D （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．当单刀双掷开关S掷向1端，电源向电容器充电，故A错误； B．先将S掷向1端，然后掷向2端，电容器电容不变，故B错误； C．电容器带电时，两个极板带等量异种电荷，故C错误； D．电容器充电时，与电源正极相连的极板带正电，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 根据图像围成的面积可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量，根据图乙知纵坐标每个小格为0.2mA，横坐标每小格为0.2s，则每小格所代表的电荷量为 曲线与时间所围区域包含的小格数的个数大约为40个，所以电容器全部释放的电荷量为 【小问3详解】 该电容器的电容为 三、计算题：本题包含3小题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37°。已知小球所带电荷量q=2×10-8C，匀强电场的场强E=300N/C，取重力加速度，，。求： （1）小球带正电负电？ （2）小球所受电场力F的大小。 （3）小球的质量m。 【答案】（1）正电；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由图可知，小球带正电； （2）小球所受电场力F的大小为 （3）小球受力情况如图所示 根据几何关系可得 解得 14. 如图所示，倾角θ=37°的粗糙绝缘斜面，在O点以下的斜面存在沿斜面向上的电场，电场强度E随到O点距离x增大而均匀增大，如图乙所示。一个质量为m，带正电的滑块从距O点为d的A点静止释放，滑块的带电量为q，滑块经过O点后向前运动的距离为d的B点时速度减为0。已知滑块与斜面的动摩擦因数μ=，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，滑块看成质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）斜面上B点的电场强度大小E0； （2）滑块到达B点时，电势能增加量； （3）滑块在B点的加速度a。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理 解得，斜面上B点的电场强度大小为 （2）在滑块运动的过程中，静电力做的功为 根据电场力做功与电势能的关系为 可得 即滑块到达B点时，电势能增加量为。 （3）在B点，对滑块由牛顿第二定律 代入解得，滑块在B点的加速度为 15. 如图所示，真空中，在一对平行金属板右侧有边长为L的正方形区域Ⅰ，整个区域Ⅰ存在方向竖直向下、大小为（未知）的匀强电场，紧邻区域Ⅰ右侧有宽为L、长为2L的矩形区域Ⅱ，整个区域Ⅱ存在方向水平向左、大小为的匀强电场，区域Ⅰ的下边与区域Ⅱ的上边在同一直线上。一质量为m、电荷量为的粒子在电场力的作用下由静止从左极板向右运动，从顶点A以速度大小与上边相切进入区域Ⅰ，并从右边中点B离开区域Ⅰ不计粒子重力。求： （1）金属板两极板间的电压； （2）区域Ⅰ内匀强电场的大小； （3）粒子离开区域Ⅱ时的动能。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 对粒子，动能定理 解得 【小问2详解】 水平方向 竖直方向， 解得 【小问3详解】 粒子离开B点时速度与右边夹角为，大小 可知粒子从上边的中点进入区域Ⅱ ①当时粒子从区域Ⅱ的右边离开，动能定理 解得 ②当粒子从左下方顶点离开区域Ⅱ时，可知粒子在水平方向受到向左的电场力，水平方向的初速度向右，大小为 故水平方向先向右做匀减速直线运动，再向左做匀加速直线运动； 粒子在竖直方向不受力，做匀速直线运动，则速度大小为 根据运动学公式，取水平向左为正方向，则在水平方向上有， 在竖直方向有 解得 当时粒子从区域Ⅱ的下边离开 竖直方向 水平方向 解得 动能定理 解得 ③当时，粒子从区域Ⅱ的左边离开，动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $