高中物理匀强电场综合题

图13-7-8中画出了一个电场中一簇互相平行等距的等势面，并标出3个等势面的电势值.电场中A、B两点所处的位置如图所示，它们之间的距离为5 cm，两点连线与等势面间的夹角为37°.一个电荷量为q=3×10⁸ C的电荷正好平衡在此电场中，则此电荷的重力为多少？

图13-7-8

如图所示，A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板，一个质量m=10^-4 kg、电荷量q=5×10^-5 C的带正电微粒静止于两板的正中央，已知两板间距离为20 cm,取g="10" m/s²,求：
（1）两板间匀强电场的场强大小；
（2）两板间的电势差；
（3）若用某种方法将带电微粒的带电荷量减少一半，使带电微粒从两板正中央由静止开始运动，则经过多长时间微粒撞到板上？

如图所示，匀强电场方向竖直向下，A、B是两等势面，已知A、B电势差为U，距离为d.现在P点放一点电荷Q，将使该电场中某点场强变为零，该点距P点距离为多少？

如图所示，P、Q为两个都带正电，并且电荷量相等的点电荷，O为它们连线的中点，A．B为它们垂直平分线上的两点，A点较近而B点较远．A．B两点的场强分别为E_A和E_B，电势分别为φ_A和φ_B，下面的说法中正确的是[　　]

A．E_A一定大于E_B，φ_A一定高于φ_B
B．E_A不一定大于E_B，φ_A一定高于φ_B
C．E_A一定大于E_B，φ_A不一定高于φ_B
D．E_A不一定大于E_B，φ_A不一定高于φ_B
 

夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3×10⁹V不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为3×10⁶V/m，云团间的电场可视为匀强电场，问：
（1）大约经过多长时间，将会发生放电现象？
（2）在这次放电中，若从一块云团移到另一云团的电量为500C，闪电历时0.01s，求释放的能量和电荷移动过程中的平均电流强度。
（3）写出在这次放电中，使空气中的氮气和氧气直接化合的化学方程式。
（4）已知1molO₂和1molN₂化合时要吸收180.7kJ能量，若上述放电发生时放出的总能量有0.1%用于这一反应，那么生成物的物质的量是多少？

如图所示，光滑水平面上静止放置着质量M= 3.0kg的绝缘平板小车B．在平板车的左端放一个电荷量、质量m ="1.0kg" 的带电滑块A，A和B之间的动摩擦因数μ=0.80．在车的左边距车S = 0.20m处有一场强、方向水平向右的匀强电场区，电场区的水平宽度d =0.21m．现对小车B施加一个大小为10N、方向水平向左的恒力F使小车向左加速运动．已知滑块A离开电场区时，恰好脱离小车．设整个运动过程滑块A所带电荷量保持不变，小车不带电，重力加速度g =10m/s²．求：
（1）A进入电场区时，A和B的速度；
（2）A离开电场区时，A和B的速度；
（3）小车车板的长度L．

如图所示，在固定的水平绝缘平板上有A、B、C三点，B点左侧的空间存在着场强大小为E，方向水平向右的匀强电场，在A点放置一个质量为m，带正电的小物块，物块与平板之间的摩擦系数为μ，若物块获得一个水平向左的初速度v₀之后，该物块能够到达C点并立即折回，最后又回到A点静止下来。求：
（1）此过程中电场力对物块所做的总功有多大？
（2）此过程中物块所走的总路程s有多大？
（3）若进一步知道物块所带的电量是q，那么B、C两点之间的距离是多大？

如图所示，在水平方向的匀强电场中，一根不可伸长的不导电的细线一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至水平位置无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，细线与竖直方向最大夹角为，求小球经过最低点时细线对小球的拉力为多少？

.绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为q、质量为m的小球，当空间中有水平方向的匀强电场后，长为L的绳稳定在与竖直方向成θ=30⁰角的A位置，如图所示。求：

匀强电场的场强E；
将小球从O点由静止释放，则到A处时电场力做的功为多少？
小球由静止从O点运动到A点过程中，电势能减少了多少？

如图9-38-15所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q、动能为E_k的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力.

若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；
若粒子离开电场时动能为E_k’，则电场强度为多大？

一匀强电场，场强方向是水平的．一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v₀，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动．求小球运动到最高点时其电势能与在O点的电势能之差？

如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v₀水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E<． 

试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
证明物块离开轨道落回水平面的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．

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。在平面的区域内，存在两个场强大小均为的匀强电场和，两电场的边界均是边长为的正方形（不计电子所受重力）。                                            

1.在该区域边的中点处由静止释放电子，   求电子离开区域的位置。
2.在电场区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从区域左下角处离开，求所有释放点的位置。
3.若将左侧电场整体水平向右移动仍使电子从区域左下角处离开（不随电场移动），求在电场区域内由静止释放电子的所有位置。

在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示。若将一负电荷，从A点移至B点，电荷克服电场力做功。试求：

（1）电场方向；
（2）A、B两点的电势差，哪一点电势高？
（3）在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？
(4)如在这一电场中有另一点C，已知，若把这一负荷从B移至C电场力做多少功?是正功还是负功?

静止在太空的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。已知飞行器的质量为M，发射的是2价氧离子，发射功率为P，加速电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化。求：
（1）射出的氧离子速度；
（2）每秒钟射出的氧离子数；
（3）射出离子后飞行器开始运动的加速度。