高中物理匀强电场综合题

如图13-7-9所示是一组不知方向的匀强电场的电场线，把1.0×10^-6 C的负电荷从A
点沿水平线移动到B点，电场力做功2.0×10^-6 J.A、B两点之间的距离为2 cm，求:

图13-7-9
（1）匀强电场的场强为多大？方向如何？
（2）A、B两点之间的电势差为多大？

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？

（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。
  

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？

（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?

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。

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(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？

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，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，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