高中物理匀强电场综合题

如图所示，质量为m、带电荷量为+q的粒子在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出，粒子在运动中受阻力大小恒定为f.

（1）如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证粒子仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值;
（2）若加上大小一定、方向水平向左的匀强电场，仍能保证粒子沿v0方向做直线运动，并经过一段时间后又返回O点，求粒子回到O点时的速率.

如图所示，绝缘的水平桌面上方有一竖直方向的矩形区域，该区域是由三个边长均为L的正方形区域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接组成的，且矩形的下边EH与桌面相接。三个正方形区域中分别存在方向为竖直向下、竖直向上、竖直向上的匀强电场，其场强大小比例为1：1：2。现有一带正电的滑块以某一初速度从E点射入场区，初速度方向水平向右，滑块最终恰从D点射出场区，已知滑块在ABFE区域所受静电力和所受重力大小相等，桌面与滑块之间的滑动摩擦因素为0.125，重力加速度为g，滑块可以视作质点。求：
（1）滑块进入CDHG区域时的速度大小。
（2）滑块在ADHE区域运动的总时间。

有一带负电的小球，其带电量q= -C。如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知，而碰撞过程中小球的机械能不损失。
（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则电场中P 点的电势为多少？小球在P点时的电势能为多少？（电势能用E来表示）
（2）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功？
（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（取

如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计重力。试求：
（1）电荷在电场中运动的加速度多大？
（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度多大？
（3）某电荷的运动的轨迹和圆形区域的边缘交于P点，∠POA=θ，请写出该电荷经过P点时动能的表达式。
（4）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，C、D分别为接收屏上最边缘的两点，如图乙，∠COB=∠BOD=30°。求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围。

如图所示，质量均为m的带正电的物体A和不带电的物体B静止于绝缘水平面上，现加一水平向右的匀强电场后两物体一起开始向右运动。已知物体A与绝缘水平面间的动摩擦因数为μ，而电场力大小为摩擦力的1.5倍，假设B不受摩擦作用。经一段时间t₁后，突然使电场方向反向，而场强大小不变，A、B随即分离。求：
（1）物体A、B一起运动时，A对B的弹力多大；
（2）从开始到A向右到达最远处经历的时间。

如图所示，有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，木板周围空间存在着足够大、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，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原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：

　　（1）物块所带电荷的性质
　　（2）匀强电场的场强大小．

如图所示，在绝缘光滑水平面的周围空间，存在水平向右的匀强电场，电场强度为E。有一个电量为q，质量为m的小物块A，从静止开始沿着水平面向右做匀加速直线运动，与静止在其正前方s处的质量也为m的另一绝缘物块B发生碰撞，并粘合在一起再向前运动s，整个运动过程中小物块A所带的电量没有变化，求：

(1)A运动到2s处时的速度；
(2)A、B碰撞后一起运动过程中A对B的作用力。

如图所示，在虚线DF的右侧整个空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感强度B＝0.5特，其中在矩形区域DFGH内还分布有水平向左的匀强电场。绝缘光滑斜面倾角θ＝60°，其末端与边界DF交于C点，一带正电的小球质量为m＝2×10^—3kg，从距C点高H＝0.8米处的A点由静止释放，离开斜面后，从C点进入DFGH区域后恰能沿直线运动最后从边界HG上的M点进入磁场，取g＝10m/s²，求：
（1）小球滑到C点时速度。
（2）电场强度的大小。
（3）如果小球从M点进入磁场后能经过图中的N点，已知MN两点竖直高度差h＝0.45米，求小球经过N点时的速度大小。

如图所示，竖直长方形区域ABCD长4m，高3m，其中存在水平正交的匀强磁场和匀强电场，磁场垂直纸面向外，B=1T。匀强电场平行纸面，电场线如图中实线。一带电微粒以速度v = 5m/s从长方形区域的左下角A点沿AC方向射入其中，恰能做直线运动。
（1）判断匀强电场的方向，求出场强的大小。
（2）若在粒子射至对角线的某点时将磁场撤去，粒子恰好从长方形区域的D点射出，求撤去磁场时粒子离A点的距离。

如图甲所示，在直角坐标系y轴右侧虚线区域内，分布着场强的匀强电场，方向竖直向上；在y轴左侧虚线区域内，分布着、方向垂直纸面且随时间作周期性变化的磁场，如图乙所示（以垂直纸面向外为正）。虚线所在位置的横坐标在图中已标出。T=0时刻，一质量m=1.6×10^—27kg，电荷量的带电粒子（不计重力），从点处以的速度平行于x轴向右射入磁场。（磁场改变方向的瞬间，粒子速度不变）

（1）求磁场方向第一次改变时，粒子所处位置的坐标。
（2）在图甲中画出粒子从射入磁场到射出电场过程中运动的轨迹。
（3）求粒子射出电场时的动能。

（1）开始运动后，经多长时间质点的速度刚好为零？
（2）从开始运动到t₀=6s末物体经过的路程为多少?
（3）从开始运动到t₀=6s末的过程中电场力所做的功为多少?

电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．

(1)调节两金属板间的电势差U，当u=U₀时，使得某个质量为m_l的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量q为多少？
(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m₂的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q.

如图，在xoy平面内，I象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。在x轴的下方有匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直于纸面向里，今有一个质量为m，电量为e的电子(不计重力)，从y轴上的P点以初速度v₀垂直于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着与x轴正方向成45°进入磁场，并能返回到原出发点P。
求：（1）P点离坐标原点的距离h．
（2）电子从P点出发经多长时间第一次返回P点．

如图(12)所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+Q_A和+Q_B的电荷量，质量分别为m_A和m_B。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。
（1）若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P，求物块C下降的最大距离；
（2）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？

（1）求该粒子在 x_o处电势能 Epx。
（2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变。
  