第十章 静电场中的能量 单元测试（基础）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十章静电场中的能量 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．如图所示的四个电学器件中，属于电容器的是（　　） A． B． C． D． 2．在下列物理中，属于描述电场本身性质的物理量且为矢量的是（　　） A．电场强度 B．电势能 C．电势差 D．电场力 3．Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图细线所示（力的方向都是向左侧），由此可以判断（　　） A．Q2可能是负电荷 B．Q1、Q2可能为等量异种电荷 C．Q2电量一定大于Q1的电量 D．中垂线上的各点电势相等 4．比较下列各物理量的大小时，正确的结论是（　　） A．电荷量：+2×10-8库仑>-3×10-8库仑 B．场强：+500牛顿／库仑>-800牛顿／库仑 C．功：+60焦>-80焦 D．电势能：+48焦>-56焦 5．空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点，m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是（　　） A．m、n两点的电势相等 B．c、d两点的电场强度相同 C．带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能减小 D．带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加 6．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，可以判定（  ） A．粒子一定是从A点沿轨迹运动到B点 B．粒子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力 C．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D．粒子在A点的动能大于在B点的动能 7．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计外壳D相接，极板B与静电计金属球C相接。若将极板A稍向左移动一点，则观察到静电计指针E的偏转角度变化及电容变化情况正确的是（　　） A．静电计指针E偏转角度变大，电容器电容变大 B．静电计指针E偏转角度变小，电容器电容变大 C．静电计指针E偏转角度变大，电容器电容变小 D．静电计指针E偏转角度变小，电容器电容变小 8．电场中A、B两点的电势分别为，，将带电量Q=－1.6×10-4C的点电荷从A移到B的过程中，下列说法正确的是（   ） A．电场力一定变大 B．电场力做的功为1.6×10-3J C．电势能减少3.2×10-3J D．电势能减少了4.8×10-3J 9．P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是（　　） A．离子带负电 B．c点电势低于d点电势 C．离子在a点时的加速度小于在b点时的加速度 D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能 10．如图所示，在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，、，直角边NP的长度为4cm。电场方向与三角形所在平面平行。已知M、N和P点的电势分别为3V、15V和12V，则电场强度的大小为（    ） A．150V/m B．75V/m C．2253V/m D．753V/m 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．对UAB=1V的理解，正确的是（） A．从A到B移动qC的电荷，电场力做功1J B．从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1J C．从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J D．从A到B移动1C的负电荷，外力做功1J 12．如图所示一带电粒子从电场中的A点运动到B点，不计粒子重力则说法正确的是（     ） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐减小 C．A点的场强大于B点的场强 D．粒子的速度不断减小 13．如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（重力不计）在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（　　） A．场强方向是水平向右 B．a点的电势低于b点的电势 C．电子在a点的电势能小于在b点的电势能 D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 (1)图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带___________（选填“正”或“负”）电。 (2)已知电源电压为3V，通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容___________F（结果保留两位有效数字）。 (3)图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器___________。 A．电荷量 B．电容 C．电势差 (4)保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的距离不变，让带有绝缘手柄的A板向下移动，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 15．某实验小组利用图甲所示的电路研究电容器的充放电过程，实验器材主要有电源、理想电压表V，两个理想电流表A1和A2，被测电解电容器C、滑动变阻器R、两个开关S1和S2以及导线若干。实验主要步骤如下： ①按图甲连接好电路； ②断开开关S2，闭合开关S1，让电池组给电容器充电，当电容器充满电后，读出并记录电压表的示数U，然后断开开关S1； ③断开开关S1后，闭合开关S2，每间隔相同时间读取并记录一次电流表A2的电流值I2，直到电流消失； ④以放电电流I2为纵坐标，放电时间t为横坐标，在坐标纸上作出I2-t图像。 (1)在电容器的放电过程中，电容器两极板上的电荷量逐渐______（选填“增大”或“减小”），电流表A2的示数逐渐______（选填“增大”或“减小”）。 (2)由I2-t图像可知，充电结束时电容器储存的电荷量Q=______C（结果保留3位有效数字）。 16．如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为53°长为L的斜面项端上，斜面固定在桌面上，斜面和水平面问由一段小圆须平滑连接，当整个装置被置于一水平的匀强电场中时，小物块恰好静止不计一切摩擦，重力加速度取g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)求水平电场的电场强度； (2)若将电场强度减小为原来的，物块在水平桌面滑行的最大距离． 17．如图所示，质量为m，带电荷量为－q的小球在光滑导轨上运动，导轨左边为斜轨，右边为半圆形滑环，其半径为R，小球在A点时的初速度为v0，方向和斜轨平行，整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为h，试问： （1）如果小球能到达B点，那么小球在B点对圆形环的压力多大？ （2）在什么条件下小球可以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大？ 18．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=16cm，板长L=30cm．一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求： ⑴粒子带何种电荷？ ⑵要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？ ⑶粒子飞出电场时最大偏角为多大？ 19．如图所示，两平行金属板水平放置，板中间带孔，两板间距，两板间的电势差。一质量的带电颗粒自小孔正上方高处由静止自由下落，后经小孔进入两极板之间，运动至距板处速度为零。若空气阻力不计，重力加速度取。试问：颗粒带什么电荷？颗粒带电量为多大？ 试卷第6页，共8页 试卷第5页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十章静电场中的能量 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．如图所示的四个电学器件中，属于电容器的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图示是电池，故A错误； B．图示是滑动变阻器，故B错误； C．图示是电容器，故C正确； D．图示是电压表，故D错误。 故选C。 2．在下列物理中，属于描述电场本身性质的物理量且为矢量的是（　　） A．电场强度 B．电势能 C．电势差 D．电场力 【答案】A 【详解】A．电场强度反映电场本身的力性质，由电场本身决定，且电场强度是矢量，故A正确； B．电势能，可知电势能与电场和电荷都有关，且电势能是标量，故B错误； C．电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定，但电势差是标量，故C错误； D．电场力是矢量，但电场力与电场和电荷都有关，故D错误； 故选A。 3．Q1、Q2为两个带电质点，带正电的检验电荷q沿中垂线上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图细线所示（力的方向都是向左侧），由此可以判断（　　） A．Q2可能是负电荷 B．Q1、Q2可能为等量异种电荷 C．Q2电量一定大于Q1的电量 D．中垂线上的各点电势相等 【答案】C 【分析】电场强度是矢量，根据平行四边形法则和带正电的检验电荷q沿中垂线上移动时，q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向判断问题。根据电场力做功判断电势的变化。 【详解】ABC．因为q带正电，电场力的方向向左侧且在两电荷连线上方，电场力斜向左上，可以判定Q2带正电，Q1可能带负电，可能带正电，带电量小于Q2，故AB错误，故C正确； D．检验电荷q沿中垂线上移动时，由于电场力方向是变化的，从图中可以看出电场力做功，所以q沿中垂线上移动时电势能变化，所以中垂线上的各点电势不相等，故D错误。 故选C。 【点睛】在解答本题的时候一定要注意的是两个电荷的电荷量并不相同，在它们的中垂线上，各个点的电势并不相同，要根据电场的分布来判断电场强度大小和电势的高度。 4．比较下列各物理量的大小时，正确的结论是（　　） A．电荷量：+2×10-8库仑>-3×10-8库仑 B．场强：+500牛顿／库仑>-800牛顿／库仑 C．功：+60焦>-80焦 D．电势能：+48焦>-56焦 【答案】D 【详解】A．电荷量的正负表示自身电性，即+2×10-8库仑<-3×10-8库仑，故A错误； B．电场强度是矢量，正、负号表示方向，不表示大小，故B错误； C．功的正负表示做正功还是负功，故C错误； D．电势能是标量，电势能正负表示大小，正值表示比零电势能大，负值表示比零电势能小，故D正确。 故选D。 5．空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点，m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷，正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是（　　） A．m、n两点的电势相等 B．c、d两点的电场强度相同 C．带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能减小 D．带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，等量同种电荷的等势面分布图，如图所示 由沿电场线方向，电势逐渐降低可知，离两个点电荷的距离越远电势越低，由于点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离，则有 故A错误； BD．c、d两点离两个点电荷的距离相等，由对称性可知，c、d两点电势相等，电场强度的大小相等，但方向不同，由于点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离，则有 由可知，带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点，试探电荷的电势能先减少后增加，故B错误，D正确； C．由于c点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离，则有 则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点，试探电荷的电势能增加，故C错误。 故选D。 6．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，可以判定（  ） A．粒子一定是从A点沿轨迹运动到B点 B．粒子在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力 C．粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D．粒子在A点的动能大于在B点的动能 【答案】D 【详解】A．粒子做曲线运动，合力指向曲线的内侧，只看轨迹看不出粒子的运动方向，A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的强弱，沿电场方向电势降低，从图中可知A点比B点电场线稀疏，A点比B点电场强度弱，A点受到的电场力小于在B点受到的电场力，B错误； CD．若粒子由A向B，电场力方向与电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，动能减少，C错误，D正确。 故选D。 7．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计外壳D相接，极板B与静电计金属球C相接。若将极板A稍向左移动一点，则观察到静电计指针E的偏转角度变化及电容变化情况正确的是（　　） A．静电计指针E偏转角度变大，电容器电容变大 B．静电计指针E偏转角度变小，电容器电容变大 C．静电计指针E偏转角度变大，电容器电容变小 D．静电计指针E偏转角度变小，电容器电容变小 【答案】C 【详解】极板A稍向左移动一点，电容器间的距离增大，由 可知电容器的电容减小；因电容器和电源断开，故电容器极板上的电荷量不变，由 可知电容器两端的电压增大，则静电计的偏角增大，故选C。 8．电场中A、B两点的电势分别为，，将带电量Q=－1.6×10-4C的点电荷从A移到B的过程中，下列说法正确的是（   ） A．电场力一定变大 B．电场力做的功为1.6×10-3J C．电势能减少3.2×10-3J D．电势能减少了4.8×10-3J 【答案】D 【详解】A．电势的高低与电场强度无关，根据题意无法判断两点电场强度的关系，即无法判断电场力的大小，A错误； BCD．从A到B，电势增大，同一个负电荷在电势低的位置电势能大，故电势能减小，电场力做正功，电势能减少了 ， 即电场力功为： ， BC错误D正确。 故选D。 9．P、Q两电荷形成的电场的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点。一个离子从a运动到b（不计重力），轨迹如图中虚线所示，则下列判断正确的是（　　） A．离子带负电 B．c点电势低于d点电势 C．离子在a点时的加速度小于在b点时的加速度 D．离子在a点时的电势能大于在b点时的电势能 【答案】A 【详解】A．根据图中电场线的方向可以判断出，P电荷带正电，Q电荷带负电，由做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可知离子从从a运动到b，受到的电场力与电场线方向相反，所以离子带负电，A正确； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以c点电势高于d点电势，B错误； C．电场线的疏密表示场强的大小，由图像可知a处的电场线密，所以离子a点受到的电场力大于b点受到的电场力，则离子在a点时的加速度大于在b点时的加速度，C错误； D．离子从a到b，电场力与速度的夹角为钝角，所以电场力做负功，电势能增加，则离子在a点时的电势能小于在b点时的电势能，D错误； 故选A。 10．如图所示，在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，、，直角边NP的长度为4cm。电场方向与三角形所在平面平行。已知M、N和P点的电势分别为3V、15V和12V，则电场强度的大小为（    ） A．150V/m B．75V/m C．2253V/m D．753V/m 【答案】A 【详解】过P点作斜边MN的垂线交MN于O点，如图所示 由几何知识可知N、O间的距离 NO＝2cm M、O间的距离 MO＝6cm 由匀强电场的特点得O点的电势为 即O、P在同一等势面上，由电场线与等势面的关系和几何关系知 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．对UAB=1V的理解，正确的是（） A．从A到B移动qC的电荷，电场力做功1J B．从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1J C．从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J D．从A到B移动1C的负电荷，外力做功1J 【答案】BC 【详解】试题分析：根据W=Uq可知对UAB=1V表示：从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1J；或者从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J，选项BC正确，AD错误；故选BC. 考点：电势差 12．如图所示一带电粒子从电场中的A点运动到B点，不计粒子重力则说法正确的是（     ） A．粒子带正电 B．粒子的加速度逐渐减小 C．A点的场强大于B点的场强 D．粒子的速度不断减小 【答案】BCD 【详解】A. 由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可知，电场力逆着电场线方向，所以粒子带负电．故A错误； BC. 从A到B，电场线越来越疏，所以电场强度减小，粒子所受的电场力逐渐减小，所以加速度逐渐减小，故BC正确； D. 由图所示，粒子从A到B，根据曲线运动条件可得，电场力逆着电场线方向，与速度方向夹角大于90°，所以电场力对粒子做负功，速度不断减小，故D正确． 13．如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（重力不计）在该电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（　　） A．场强方向是水平向右 B．a点的电势低于b点的电势 C．电子在a点的电势能小于在b点的电势能 D．电子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】AC 【详解】A．根据运动轨迹可知电子受到的电场力水平向左，因电子带负电，说明场强方向水平向右，故A正确； B．沿电场线方向电势降低，说明a点的电势高于b点的电势，故B错误； C．从a到b，电场力对电子做负功，电势能增加，因此电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故C正确； D．该电场为匀强电场，电子在a点和b点受到的电场力大小相等，两者的加速度大小相等，故D错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素，其中电容器左侧极板A和静电计外壳接地，电容器右极板B与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。 (1)图甲当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带___________（选填“正”或“负”）电。 (2)已知电源电压为3V，通过数格子的方法测得曲线与横轴围成的面积为2.5mA·s，则电容器的电容___________F（结果保留两位有效数字）。 (3)图丙中，静电计是测量下列哪一个物理量的仪器___________。 A．电荷量 B．电容 C．电势差 (4)保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的距离不变，让带有绝缘手柄的A板向下移动，发现静电计指针偏角变大，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)正 (2) (3)C (4)减小 【详解】（1）当开关S接“1”后，电源给电容器充电，由于电容器上极板与电源正极相连，所以电容器上极板带正电。 （2）根据 可知曲线与横轴围成的面积表示电容器所带的电荷量，根据电容的定义式可得 （3）静电计是测量电势差的仪器。 故选C。 （4）保持两极板所带的电荷量Q不变，极板间的距离不变，让带有绝缘手柄的A板向下移动，发现静电计指针偏角变大，则极板间电压变大，根据 可知电容变小，得出的结论是：在其他条件不变的情况下，平行板电容器的电容C随两极板间的正对面积的减小而减小。 15．某实验小组利用图甲所示的电路研究电容器的充放电过程，实验器材主要有电源、理想电压表V，两个理想电流表A1和A2，被测电解电容器C、滑动变阻器R、两个开关S1和S2以及导线若干。实验主要步骤如下： ①按图甲连接好电路； ②断开开关S2，闭合开关S1，让电池组给电容器充电，当电容器充满电后，读出并记录电压表的示数U，然后断开开关S1； ③断开开关S1后，闭合开关S2，每间隔相同时间读取并记录一次电流表A2的电流值I2，直到电流消失； ④以放电电流I2为纵坐标，放电时间t为横坐标，在坐标纸上作出I2-t图像。 (1)在电容器的放电过程中，电容器两极板上的电荷量逐渐______（选填“增大”或“减小”），电流表A2的示数逐渐______（选填“增大”或“减小”）。 (2)由I2-t图像可知，充电结束时电容器储存的电荷量Q=______C（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1) 减小 减小 (2)2.16×10-3 【详解】（1）[1]在电容器的放电过程中，电容器两极板上的电荷量逐渐减小； [2]随着时间的推移放电电流越来越小，电流表A2的示数逐渐减小。 （2）根据 可知，图像中每一个小格代表电荷量为 图线与坐标轴围成的区域中，有27个小格，所以充电结束时电容器储存的电荷量为 16．如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为53°长为L的斜面项端上，斜面固定在桌面上，斜面和水平面问由一段小圆须平滑连接，当整个装置被置于一水平的匀强电场中时，小物块恰好静止不计一切摩擦，重力加速度取g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： (1)求水平电场的电场强度； (2)若将电场强度减小为原来的，物块在水平桌面滑行的最大距离． 【答案】(1) ，方向水平向右； (2) 0.6L 【详解】(1)小物块恰好静止，由平衡条件 Eq=mgtan53º 解得电场强度 方向水平向右 (2)若将电场强度减小为原来的， 则有 物块从斜面顶端到底端过程，由动能定理： 解得 x=0.6L 17．如图所示，质量为m，带电荷量为－q的小球在光滑导轨上运动，导轨左边为斜轨，右边为半圆形滑环，其半径为R，小球在A点时的初速度为v0，方向和斜轨平行，整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为h，试问： （1）如果小球能到达B点，那么小球在B点对圆形环的压力多大？ （2）在什么条件下小球可以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大？ 【答案】（1）＋mg－qE.（2）v0 【详解】小球从A点下滑有三种情况：当mg＝qE时，小球做匀速直线运动；当mg＞qE时，小球做匀加速直线运动；当mg＜qE时，小球将离开斜面做曲线运动，而不能到达B点． （1）当满足mg＝qE时，小球到达B点的速度为v0，设小球在B点受圆环的支持力为FN1，得 FN1＝m， 小球对轨道压力FN1′＝FN1，方向竖直向下． 当mg＞qE时，根据动能定理有 mgh－qEh＝mvB2－mv02.① 设此时小球在B点受到圆环的支持力为FN2，则 FN2＋qE－mg＝m.② 由①②式得 FN2＝＋mg－qE. 小球对轨道的压力FN2′＝FN2，方向竖直向下． （2）当mg＝qE时，小球可以匀速沿半圆环到达最高点，此过程小球到达B点速度仍为v0，小球只在半圆环的支持力作用下做匀速圆周运动，速度为v0. 18．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强E=4.0×102V/m，两板相距d=16cm，板长L=30cm．一带电量q=1.0×10-16C、质量m=1.0×10-22kg的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，求： ⑴粒子带何种电荷？ ⑵要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为多大？ ⑶粒子飞出电场时最大偏角为多大？ 【答案】(1)带正电  （2）15000m/s  （3） 【详解】（1）平行板中存在向下的电场，粒子向B板运动 受力向下，与场强方向相同，说明粒子带正电 （2）粒子恰能飞出该电场有 可得水平速度 v=15000 m/s （3） 竖直速度 答案：(1)带正电  （2）15000m/s  （3） 19．如图所示，两平行金属板水平放置，板中间带孔，两板间距，两板间的电势差。一质量的带电颗粒自小孔正上方高处由静止自由下落，后经小孔进入两极板之间，运动至距板处速度为零。若空气阻力不计，重力加速度取。试问：颗粒带什么电荷？颗粒带电量为多大？ 【答案】负电； 【详解】由知板带正电，电场方向竖直向下。 又因为颗粒在间减速，所以受到电场力竖直向上，与场强方向相反，故颗粒带负电。 粒子下落过程中，重力做功 电场力做功 其中 由动能定理得 代入数据解得 试卷第12页，共15页 试卷第11页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $