高中物理等势面试题

如下图甲所示，在y＝0和y＝3m之间有沿着x轴方向的匀强电场，MN为电场区域的上边界，在x轴方向范围足够大．电场强度的变化如图乙所示，取x轴正方向为电场正方向，现有一个带正电的粒子，粒子的比荷为，在t＝0时刻以速度v₀＝5×10²m/s从O点沿y轴正方向进入电场区域，不计粒子重力，求：

（1）粒子通过电场区域的时间；
（2）粒子离开电场时的位置坐标；
（3）粒子刚通过电场区域时速度方向与x轴正方向夹角的正切值（保留3位有效数字）．

如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连．它的极板长L=0.4m，两板间距离d=4×10^﹣3m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v₀从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m=4×10^﹣5kg，电量q=+1×10^﹣8C，（g=10m/s²）求：

（1）微粒入射速度v₀为多少？
（2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？

如图，正点电荷放在O点，图中画出了该电荷电场八条对称分布电场线．以其中一条电场线上的O′点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于点a、b、c、d、e和f，下列说法正确的是（ ）

A．b、f两点的电场强度相同
B．a点电势比d点电势高
C．c、b两点间电势差小于C、f两点间电势差
D．电子沿圆周由e到b与由c到b，电场力做功相等

如图所示，匀强电场方向与水平方向的夹角θ=30°斜右上方，电场强度为E，质量为m的带负电的小球以初速度v₀开始运动，初速度方向与电场方向一致，试求：

（1）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F₁的大小和方向如何？
（2）若小球带的电荷量为q=，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F₂的大小和方向如何？

如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球P从紧靠左极板处由静止开始释放，小球Q从两极板正中央由静止释放，两小球均沿直线运动打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（ ）

A．它们的运动时间之比为tP：tQ=2：1

B．它们的电荷量之比为qP：qQ=2：1

C．它们的动能增量之比为△Ekp：△EkQ=4：1

D．它们的电势能减少量之比为△EP：△EQ=2：1

如图甲所示，两个平行正对的水平金属板XX′极板长L = 0.2m，板间距离d = 0.2m，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里。现将X′极板接地，X极板上电势φ随时间变化规律如图乙所示。现有带正电的粒子流以的速度沿水平中线OO′连续射入电场中，粒子的比荷，重力可忽略不计，在每个粒子通过电场的极短时间内，电场可视为匀强电场（设两板外无电场）。求：

（1）带电粒子射出电场时的最大速率；
（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比；
（3）分别从O′点和距O′点下方＝0.05m处射入磁场的两个粒子，在MN上射出磁场时两出射点之间的距离。

如图甲所示，A、B是一对平行金属板。A板的电势，B板的电势随时间的变化规律为如图乙所示，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内。电子的初速度和重力的影响均可忽略，则

A．若电子是在t=0时刻进入的，它可能不会到达B板
B．若电子是在t=T/2时刻进入的，它一定不能到达B板
C．若电子是在t=T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板
D．若电子是在t=3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后穿过B板

如图所示，一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E＝E₀－kt（E₀、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t＝0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（   ）

A．物体开始运动后加速度不断增大

B．物体开始运动后加速度先增加、后减小

C．经过时间t＝，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

D．经过时间t＝，物体运动速度达最大值

如图所示，在匀强电场中有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一正六边形，六边形边长为0.1m，所在平面与电场方向平行。点B、C、E的电势分别为-20 V、20 V和60 V。一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后，经过1×10^-6s到达D点。不计重力。则下列判断正确的是（   ）

A．粒子带正电
B．粒子在A点射出时的速度为5×l0⁵m／s
C．粒子在A点的电势能大于在D点的电势能
D．该粒子的比荷（电荷量与质量比值）为7.5×10⁸C／kg

如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（   ）

A．它们运动的时间tQ=tP

B．它们运动的加速度

C．它们所带的电荷量之比qP∶qQ＝1∶2

D．它们的动能增加量之比ΔEKP∶ΔEKQ＝1∶2

如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为，有一带电粒子静止在电容器上部空间中，当在其下极板上快速插入一厚度为的不带电的金属板后，粒子开始运动，重力加速度为，粒子运动加速度大小为（   ）

A．

B．

C．

D．

(多选)如图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ ABC＝60°，BC ＝20 cm，把一个电荷量q＝10^－5C的正电荷从A移到B，静电力做功为零，从B 移到C，静电力做功Ｗ＝－J，则该是(    )

A．AB两点间的电势差是0
B．BC两点间的电势差是V
C．场强大小是1000 V/m，方向垂直AB斜向下
D．场强大小是865 V/m，方向垂直AB斜向下

关于电场、电场强度、电场线，下列说法中不正确的是（ ）

A．电场是电荷周围客观存在的物质

B．电场线是为了形象描述电场而假想的曲线

C．电场线不可能相交

D．电场中某点电场强度的大小与放入该点的试探电荷的电荷量有关

一电路如图所示，电源电动势E=24V，内阻r=2Ω，电阻R₁=2Ω，R₂=28Ω，R₃=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0×10^﹣12F，虚线到两极板间距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=0.01m．

（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R₃的总电荷量为多少？
（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀=2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s²）

如图所示，虚线a、b、c、d、是电场中的一组平行等差等势面，实线是一带负电粒子在电场力作用下的运动轨迹，M、N、P、Q分别为运动轨迹与等势面的交点，以下判断正确的是（   ）

A．粒子在电场中做匀变速运动

B．图中a处电势最高

C．粒子经过Q点动能大于P点动能

D．粒子运动经过M、N、P、Q的时间间隔相等