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高三物理电场习题全集[1]

2022-06-15 来源:知库网
电场力的性质1

1.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )

A.甲图中与点电荷等距的a、b两点

B.乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C.丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D.丁图中非匀强电场中的a、b两点

2.如图所示,A、B为两个固定的等量同号正电荷,在它们连线的中点处有一个可以自由运动的正电荷C,现给电荷C一个垂直于连线的初速度v0,若不计C所受的重力,则关于电荷C以后的运动情况,下列说法中正确的是( ) A.加速度始终增大

B.加速度先增大后减小 C.速度先增大后减小

D.速度始终增大

3.如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知A、B两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为( )

A.3 B.4

C.5

D.6

4.如图所示,实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线,已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb,若带电粒子q(|Q|≫|q|)由a点运动到b点,电场力做正功,则下列判断正确的是( )

A.若Q为正电荷,则q带正电,Fa>Fb B.若Q为正电荷,则q带正电,FaFb D.若Q为负电荷,则q带正电,Fa5.如图所示,水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电介质小球a、b,左边放一个带正电的固定球+Q时,两悬球都保持竖直方向.下面说法中正确的是( )

A.a球带正电,b球带正电,并且a球带电荷量较大 B.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较小 C.a球带负电,b球带正电,并且a球带电荷量较大 D.a球带正电,b球带负电,并且a球带电荷量较小

6.如图所示,质量分别是m1、m2,电荷量分别为q1、q2的两个带电小球,分别用长为l的绝缘细线悬挂于同一点,已知:q1>q2,m1>m2,两球静止平衡时的图可能是( )

7.如图光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电的小球,质量为m,带电荷量为q.为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.所加电场的场强满足什么条件时,小球可在杆上保持静止( )

A.垂直于杆斜向上,场强大小为mgcos θ

q B.竖直向上,场强大小为mgq C.垂直于杆斜向下,场强大小为mgsin θ

q D.水平向右,场强大小为

mgcot θ

q 8.如图所示,水平面绝缘且光滑,弹簧左端固定,右端连一轻质绝缘挡板,空间存在着水平方向的匀强电场,一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止.若突然将电场反向,则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的( )

9.如图1所示,A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点,在这些点上各固定一个点电荷,除A点处的电量为-q外,其余各点处的电量均为+q,则圆心O处( ) A.场强大小为,方向沿OA方向 B.场强大小为,方向沿AO方向

- 1 -

C.场强大小为,方向沿OA方向 D.场强大小为

,方向沿AO方向

10.匀强电场的电场强度E=5.0×103

V/m,要使一个电荷量为3.0×10-15

C的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成60°角的方向做匀速直线运动,则所施加外力的大小和方向应是( ) A.1.5×10-11

N,与场强方向成120° B.1.5×10

-11

N,与场强方向成60° C.1.5×10

-11

N,与场强方向相同

D.1.5×10

-11

N,与场强方向相反

11.如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力.则( )

A.若滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑 B.若滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑

C.若滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑,但加速度变大 D.若滑块匀加速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍以原加速度加速下滑 12.如图6-1-23所示,两个带等量的正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑的绝缘的水平面上,P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点,且PO=ON.现将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点),由P点静止释放,在小球C向N点的运动的过程中,下列关于小球C的速度图象中,可能正确的是( )

13. 如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷,将一个质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的端点A处由静止释放,小球沿细管滑到最低点B处时,对管壁恰好无压力,则处于圆心O处的电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为( ) A.E=mgq B.E=2mgq

C.E=3mgq D.无法计算

二、论述题

14.如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀

速运动,经过C后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求: (1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)匀强电场场强E的大小.

15.一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,现突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g),求:

(1)匀强电场的电场强度的大小; (2)小球经过最低点时丝线的拉力.

16、如图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为E=1.25×104

N/C,一根长L=1.5 m、与水平方向的夹角为θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球

A,电荷量Q=+4.5×10-6

C;另一带电小球B穿在杆上

可自由滑动,电荷量q=+1.0×10-6

C,质量m=1.0×10-2

kg.现将小球从杆的上端N静止释放,小球B开始运

动.(静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2

,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)小球B开始运动时的加速度为多大?

(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?

电场的力的性质2

1.电场强度E的定义式为E=F/q,根据此式,下列说法中正确的是

①此式只适用于点电荷产生的电场 ②式中q是放入电场中的点电荷的电荷量,F是该点电荷在电场中某点受到的电场力,E是该点的电场强度 ③式中q是产生电场的点电荷的电荷量,

F是放在电场中的点电荷受到的电场力,E是电场强度 ④在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中,可以把kq2/r2看作是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小,也可以把kq1/r2看作是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小

A.只有①② B.只有①③ C.只有②④

D.只有③④

2.一个检验电荷q在电场中某点受到的电场力为F,以及这点的电场强度为E,图中能正

- 2 -

确反映q、E、F三者关系的是

3.处在如图所示的四种电场中P点的带电粒子,由静止释放后只受电场力作用,其加速度一定变大的是

4.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是

A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右

5.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.若不考虑其他力,则下列判断中正确的是

A.若粒子是从A运动到B,则粒子带正电;若粒子是从B运动到A,则粒子带负电

B.不论粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,粒子必带负电 C.若粒子是从B运动到A,则其加速度减小

D.若粒子是从B运动到A,则其速度减小

6.如图所示,一根长为2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重G=10-3 N,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(取g=10 m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)

A.2 m/s

B.3 m/s

C.22m/s

D.23m/s

7.在图所示的竖直向下的匀强电场中,用绝缘的细线拴住的带电小球在竖直平面内绕悬点

O做圆周运动,下列说法正确的是

①带电小球有可能做匀速率圆周运动 ②带电小球有可能做变速率圆周运动 ③带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小④带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小

A.②

B.①② C.①②③

D.①②④

8.质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时,细线与竖直方向成30°角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为

A.

3mg3E B.

3mgE C.2mgE

D.

mg2E 9.带负电的两个点电荷A、B固定在相距10 cm的地方,如果将第三个点电荷C放在AB连线间距A为2 cm的地方,C恰好静止不动,则A、B两个点电荷的电荷量之比为_______.AB之间距A为2 cm处的电场强度E=_______.

10.有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103 N/C,在电场内作一半径为10 cm的圆,圆周上取A、B两点,如图所示,连线AO沿E方向,BO⊥AO,另在圆心O处放一电荷量为10-8 C的正电荷,则A处

- 3 -

的场强大小为______;B处的场强大小和方向为_______.

11.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,两小球用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点处于平衡状态,如图所示,重力加速度为g,则细绳对悬点O的作用力大小为_______.

12.长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为+q,质量为m的带电粒子,以初速度v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,如图所示,则:(1)粒子末速度的大小为_______;(2)匀强电场的场强为_______;(3)两板间的距离d为_______.

13.如图所示,在正点电荷Q的电场中,A点处的电场强度为81 N/C,C点处的电场强度为16 N/C,B点是在A、C连线上距离A点为五分之一AC长度处,且A、B、C在一条直线上,则B点处的电场强度为多大?

14.在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE= 2 mg,如图所示,求:

(1)小球经多长时间落地? (2)小球落地时的速度.

15.如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,

圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受到的电场力大小等于小

球重力的

34倍.

电容器、带电粒子在电场中的运动1

一、单选题:

1.如图所示,把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内,其结果可能是( ) (A)只有球壳外表面带正电 (B)只有球壳内表面带正电 (C)球壳的内、外表面都带正电

(D)球壳的内表面带正电,外表面带负电

2.如图所示,在一电场强度有E的匀强电场中放一金属空心导体,图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点,则( ) (A)a、b两点的电场强度都为零 (B)a点电场强度为零,b点不为零 (C)a点电场强度不为零,b点为零 (D)a、b两点电场强度均不为零

3.用一带负电荷的物体,可以使另一个不带电的导体( ) (A)只能带正电 (B)只能带负电 (C)既可带正电,也可带负电 (D)无法使其带电

4.一个电容器,当所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则( )

(A)电容器电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变 (B)电容器电容减少为原来的1/2,两极板间电势差保持不变 (C)电容器电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍 (D)电容器电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2

5.一个电容器带电量为Q时,两极板间的电压为U,若使其带电量增加4×10-7C,电势差增加20V,则它的电容是( )

(A)1×10-8F (B)2×10-8F

(C)4×10-8F (D)8×10-8F

6.两块平行金属板带等量异号电荷,要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半,可采用的办法有( )

(A)两板的电量加倍,而距离变为原来的4倍

- 4 -

(B)两板的电量加倍,而距离变为原来的2倍 (C)两板的电量减半,而距离变为原来的4倍 (D)两板的电量减半.而距离变为原来的2倍

7.如图所示,在两块带电平行金属板间,有一束电子沿Ox轴方向射入电场,在电场中的运动轨迹为OCD.已知OA=AB,则电子在OC段和CD段动能的增加量之比△EkC:△EkD为( ) (A)1:4 (B)1:3 (C)1:2 (D)1:1

8.原来都是静止的质子和α粒子,经过同一电压的加速电场后,它们的速度大小之比为( ) (A)2:2 (B)1:2 (C)2:1 (D)1:1

9.如图所示电容器充电结束后保持与电源连接,电源电压恒定,带电油滴在极板间静止,若将板间距变大些,则油滴的运动将( ) (A)向上运动 (B)向下运动 (C)保持静止 (D)向左运动

10.如图所示,三个质最相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在带电平行金属板的P点沿垂直于电场方向射入电场,落在A、B、C三点,则( ) (A)落到A点的小球带正电、落到B点的小球带负电、落到C点的小球不带电 (B)三小球在电场中运动时间相等

(C)三小球到达正极板的动能关系是EkA>EkB>EkC (D)三小球在电场中的加速度关系是aC>aB>aA

二、双选题:

11.当某一电容器的电压是40V时,它所带电量足0.2C,若它的电压降到20V时,则( ) (A)电容器的电容减少一半 (B)电容器的电容不变

(C)电容器的带电量减少一半 (D)电容器带电量不变

12.某电容器上标有“1.5μF,9V”,则该电容器( )

(A)所带电荷量不能超过1.5×10-6C

(B)所带电荷量不能超过1.35×10-5C

(C)所加的电压不应超过9V (D)该电容器的击穿电压为9V

13.图是描述一给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间的相互关系图,其中正确的是图( )

14.平行板电容器保持与直流电源两板连接,

充电结束后,电容器电压为U,电量为Q,电容为C,极板间的场强为E.现将两板正对面积增大,则引起的变化是( )

(A)Q变大 (B)C变大 (C)E变大 (D)U变小 15.一个平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器两极板间的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,那么( )

(A)U变小,E不变 (B)E变大,W变大 (C)U变小,W不变 (D)U不变,W不变

16.如图所示装置,从A板释放的一个无初速电子向B板方向运动,下列对电子的描述中正确的是( )

(A)电子到达B板时的动能是eU

(B)电子从B板到C板时动能变化为零 (C)电子到达D板时动能是3eU

(D)电子在A板和D板之间做匀加速直线运动 17.平行板电容器的两板A、B接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示,那么( )

(A)保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ增大 (B)保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 (C)电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大 (D)电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变 18.如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入,不计粒子所受的重力.当粒子的入射速度为v时,它恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上.现欲使质量为m、入射速度为v/2的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,在以下的仅改变某一物理量的方案中,可行的是( ) (A)使粒子的带电量减少为原来的1/4

- 5 -

(B)使两板间所接电源的电压减小到原来的一半 (C)使两板间的距离增加到原来的2倍 (D)使两极板的长度减小为原来的1/4

三、计算题:

19.如图所示,两平行金属板相距d,电势差为U,一电子质量为m,电量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,OA=L,此电子具有的初动能为多少?

20.质量为m、电量为-q的带电粒子,从图中的O点以初速度v0。射入场强为E的匀强电场中,飞出电场时速度恰好沿y轴的正方向(与电场垂直)。在这过程中,带电粒子动量的增量大小为多少?动能增量为多少?(带电粒子所受的重力忽略不计,v0与x轴方向夹角为θ)。

21.一束初速不计的电子流在经U =5000V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d =1.0cm,板长l =5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?

带电粒子在电场中的运动2

一、选择题:

1.如图1所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示。则( ) A.a一定带正电,b一定带负电 B.a的速度将减小,b的速度将增加 C.a的加速度将减小,b的加速度将增加 D.两个粒子的电势能一个增加一个减小

第1题图

2.如右图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q、-q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,则在穿过极板的过程中

A.电场力对液滴a、b做的功相同 B.三者动能的增量相同

C.液滴a电势能的增加量等于液滴b电势能的减少量 D.重力对三者做的功相同

3.一带电小球M固定在光滑水平绝缘桌面上,在桌面内的另一处放置另一带电小N,现给N一个在桌面内沿垂直MN连线方向的速度v0则

A.若M, N为同种电荷,N球的谏度越来越小 B.若M, N为同种电荷,N球的加速度越来越小 C.若M, N为异种电荷,N球的速度越来越大 D.若M, N为异种电荷,N球的加速度越来越大

4.如图所示,空间的虚线框内有匀强电场,AA’、BB’、CC’ 是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为0.5cm,其中

BB’为零势能面。一个质量为m,带电量为+q的粒子沿AA’方

第4题图 向以初动能EK自图中的P点进入电场,刚好从C’点离开电场。已知PA’=2cm。粒子的重力忽略不计。下列说法中正确的是( )

A.该粒子到达C’点时的动能是2EK B.该粒子通过等势面BB’时的动能是1.25EK C.该粒子在P点时的电势能是EK D.该粒子到达C’点时的电势能是0.5EK

5.如图所示,在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器,板间距离为d,电容为C,上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴,以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入,第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴,且第N+l滴油滴刚好能飞离电场,假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收,不考虑油滴间的相互作用,重力加速度为g,则( )

6.质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出。在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间

隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小

v0 相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是

第一无电场A.小球在水平方向一直作匀速直线运动

E 第一电场区B.若场强大小等于mg/q,则小球经过每一电场区的时间均相同

第二无电场C.若场强大小等于2mg/q,则小球经过每一无电场区的时间均相同 E 第二电场区…D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同

… - 6 -

7.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是 A.2v、向下

B2v、向上

C. 3v、向下

D. 3v、向上

8.宇航员在探测某星球时发现:①该星球带负电,而且带电均匀;②该星球表面没有大气;③在

一次实验中,宇航员将一个带电小球(其带电量远远小于星球电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放,恰好处于悬浮状态.如果选距星球表面无穷远处的电势为零,则根据以上信息可以推断( )

A.小球一定带正电

B.小球的电势能一定小于零

C.只改变小球的电量,从原高度无初速释放后,小球仍处于悬浮状态 D.只改变小球离星球表面的高度,无初速释放后,小球仍处于悬浮状态

9.长度均为L的平行金属板AB相距为d,接通电源后,在两板之间形成匀强磁场.在A板的中间有一个小孔K,一个带+q的粒子P由A板上方高h处的O点自由下落,从K孔中进入电场并打在B板上K′

点处.当P粒子进入电场时,另一个与P相同的粒子Q恰好从两板间距B板

d2处的O′

点水平飞人,而且恰好与P粒子同时打在K′

处.如果粒子进入电场后,所受的重力和粒子间的作用力均可忽略不计,判断以下正确的说法是( )

A.P粒子进入电场时速度的平方满足v2d4a(a为粒子在电场中所受电场力产生的加速度大小)

P O B.将P、Q粒子电量均增为+2q,其它条件不变,P、Q粒子同时进入电

h K 场后,仍能同时打在K′

A C.保持P、Q原来的电量不变,将O点和O′

点均向上移动相同的距离

dQ O′ ;dd U

42 B 且使P、Q同时进入电场,则P粒子将先击中K′点

K′ D.其它条件不变,将Q粒子进入电场时的初速度变为原来的2倍,将电

源电压也增加为原来的2倍,P、Q同时进入电场,仍能同时打在K′

点 二、计算题:

10.质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10-

4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端,木板放在光滑水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.5m,开始时两者都处于静止状态,所在空间加有一个方向竖直向

下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场,如图所示.取g=10m/s2,试求: 1)用水平力F拉小滑块,要使小滑块与木板以相同的速度一起m F (M 0运动,力F0应满足什么条件? L (2)用水平恒力F拉小滑块向木板的右端运动,在1.0s末使滑块E

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从木板右端滑出,力F应为多大?

(3)按第(2)问的力F作用,在小滑块刚刚从木板右端滑出时,系统的内能增加了多少?(设m与M之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等,滑块在运动中带电量不变)

11.如图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=

L4,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初

动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:

(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.

EO (2)Ob两点间的电势差Uob.

(3)小滑块运动的总路程S.

A a O b B

12.如图所示,一矩形绝缘木板放在光滑水平面上,另一质量为m、带电量为q的小物块沿木板上表面以某一初速度从A端沿水平方向滑入,木板周围空间存在足够大、方向竖直向下的匀强电场.已知物块与木板间有摩擦,物块沿木板运动到B端恰好相对静止.若将匀强电场的方向改为竖直向上,大小不变,且物块仍以原初速度沿木板上表面从A端滑入,结果物块运动到木板中点时相对静止.求:

⑴物块所带电荷的性质. ⑵匀强电场场强的大小.

14.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。 (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电

子,求电子离开ABCD区域的位置。 (2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。

(3)若将左侧电场II整体水平向右移动

L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

带电粒子在电场中的运动3

1、如图所示,长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于电场中, 一带电量为+q、质量为m的

小球,以初速度v0从斜面底端 A点开始沿斜面上滑,当到达斜面顶端B点时,速度仍为v0,

则 ( )

A.A、B两点间的电压一定等于mgLsinθ/q

B.小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能

C.若电场是匀强电场,则该电场的电场强度的最大值一定为mg/q

D.如果该电场由斜面中点正止方某处的点电荷产生,则该点电荷必为负 电荷

2、如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强 电场中0点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1:q2等于( ) A.1:2 B.2:1

C.1:2

D.2:1

3.如图所示,两块长均为L的平行金属板M、N与水平面成α角放置在同一竖直平面,充电后板间有匀强电场。一个质量为m、带电量为q的液滴沿垂直于电场线方向射人电场,并沿虚线通过电场。下列判断中正确的是( )。

A、电场强度的大小E=mgcosα/q B、电场强度的大小E=mgtgα/q

C、液滴离开电场时的动能增量为-mgLtgα D、液滴离开电场时的动能增量为-mgLsinα

4.如图所示,质量为m、电量为q的带电微粒,以初速度V0从A点竖直向上射入水平方向、电场强度为E的匀强电场中。当微粒经过B点时速率为VB=2V0,而方向与E同向。下列判断中正确的是( )。

A、A、B两点间电势差为2mV02/q B、A、B两点间的高度差为V02/2g

C、微粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D、从A到B微粒作匀变速运动

1.一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直

线AB运动,如图,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-

7kg,电量q=1.0×10-10

C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,结果保留二位有效数字)求: (1)说明微粒在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度的大小和方向?

(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度是多少?

2.一个带电荷量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的v 方向与电场方向成θ角,已知油滴的质量为m,测得油滴达到运动轨迹

的最高点时,它的速度大小又为v,求:

θ

(1) 最高点的位置可能在O点的哪一方? (2) 电场强度 E为多少?

(3) 最高点处(设为N)与O点的电势差UNO为多少?

3. 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量q = 1×10-8 C,电容器电容为C =10-6 F.求

(1) 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的B点之

内,则微粒入射速度vm,q v0 d 0应为多少?

(2) 以上述速度入射的带电粒子,最多能有多少落到下极板上?

4.如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向。已知该平面内存在

沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场,现有一个带

电量为2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向

y/m 以0.4kg.m/s的初动量竖直向上抛出,它到达的最高

点位置为图中的Q点,不计空气阻力,g取10m/s2.

3.2 Q (1)指出小球带何种电荷; (2)求匀强电场的电1.6 场强度大小;

V0 (3)求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电0 1.6 势能的改变量.3.2

4.8 6.4 x/m 5、如图所示,一对竖直放置的平行金属板A、B构成电容

器,电容为C。电容器的A板接地,且中间有一个小孔S,一个被加热的灯丝K与S位于同一水平线,从丝上可以不断地发射出电子,电子经过电压U0加速后通过小孔S沿水平方向射入A、B两极板间。设电子的质量为m,电荷量为e,电子从灯丝发射时的初速度不计。如果到达B板的电子都被B板吸收,且单位时间内射入电容器的电子数为n个,随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,最终使电子无法到达B板,求:

(1)当B板吸收了N个电子时,AB两板间的电势差 (2)A、B两板间可以达到的最大电势差(UO)

(3)从电子射入小孔S开始到A、B两板间的电势差达到最大值所经历的时间。

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