高中物理等势面计算题

如图所示，一质量为m=×10^﹣2kg，带电量为q=10^﹣6C的小球（可视为质点），用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中的定点O，设电场足够大，静止时悬线向右与竖直方向成30°角．重力加速度g=10m/s²． 则：

（1）求电场强度E；
（2）若在某时刻将细线突然剪断，设定点O距离地面的竖直高度为H=10m，绳长L=m，求小球的落地时间（小球在运动过程电量保持不变）．

（12分 ）如图所示，空间有电场强度E="1." 0 10³ V/m竖直向下的匀强电场，长L="0.4" m不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m="0.05" kg带正电q=510^-4C的小球，拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=30⁰，无限大的挡板MN上的C点．重力加速度g="10" m/ s²．试求：

（1）绳子能承受的最大拉力；
（2）A、C两点的电势差；
（3）当小球刚要运动至C点时，突然施加一恒力）作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移动3. 2 m，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力）的方向与竖直向上方向的夹角а的取值范围．

如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一根长度为m的绝缘轻细绳，将质量为kg、电荷量的带正电小球（可看成质点）悬挂在Q点，绳的悬点为（绳可绕点自由转动），匀强电场的场强大小．现将小球拉到右侧与O等高的P点（细绳伸直），以m/s的初速度竖直向下抛出，当小球下摆至最低点时，匀强电场方向立即变为竖直向上（场强大小不变），当小球运动到圆周的最高点时电场立即消失．求：

（1）小球第一次下摆至最低点过程中的最大速率；
（2）小球到达点时的速度大小；
（3）小球第二次到达点时细绳对小球的拉力大小．
（4）电场消失后小球所能达到的最大高度（距离Q点）．

真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为4.0×10^﹣9C的检验电荷，它受到的电场力为2.0×10^﹣5N，则P点的场强为多少N/C？把检验电荷电量减小为2.0×10^﹣9C，则该电荷在P点受到的电场力为多少N？

如图，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^﹣4kg，电荷量q=5×10^﹣5C的带正电粒子静止于两板的正中央，已知两板间距离为20cm，g=10m/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粒子的带电荷量减少一半，使带电粒子从两板正中央由静止开始运动，则经过多长时间粒子撞到板上．

如图所示，正方形ABCD处在一个匀强电场中，电场线与正方形所在平面平行．已知A、B、C三点的电势依次为U_A=6.0V，U_B=4.0V，U_C=﹣2.0V．

（1）求D点的电势U_D．
（2）在图中画出过A点的电场线（要把作图过程画在图上．只画最后结果不得分）．

将电量q₁=+1.0×10^－8C的点电荷，在A点时所受电场力大小是2.0×10^－5N。将它从零电势O点处移到电场中A点时，需克服电场力做功2.0×10^－6J．求：
（1）A点处的电场强度的大小；
（2）电势差U_AO；
（3）若将q₁换成q₂=－2.0×10^－8C的点电荷，求q₂从O点移动到A点过程中q₂所受电场力所做的功．

如图所示，光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。求：

（1）若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小；
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．

如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q=，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？

如图所示，在光滑绝缘水平桌面上固定放置一光滑绝缘的挡板ABCD，其中AB段为直线形挡板，BCD段是半径为R的圆弧形挡板，且直线AB与圆弧相切，。MN为直径，OC与MN垂直。挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与直径MN平行。现有一电荷量为+q的小球从挡板上的A点由静止释放，小球恰能通过M点。求

（1）A、B间的距离是多少
（2）小球运动到N和C点时对挡板的压力

如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，两球组成的一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止与虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线NM、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后，系统开始运动。求

（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球的电势能的变化量
（3）A球从开始运动至刚离开电场所用的时间

如图所示，用长为L的绝缘细线拴住一个质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场E中，将小球拉至使悬线呈水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点开始向下摆动，当悬线转过60°角到达位置B时，速度恰好为零，求

（1）B.A两点的电势差
（2）电场强度E
（3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T

在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图象未画出），由A点斜射出一质量为m、带电量为+q的粒子，B，C，D是粒子运动轨迹上的三点，D为轨迹的最高点，如图所示，其中为常数，粒子所受重力忽略不计，求：

（1）粒子从A到C过程中电场力对它做的功；
（2）粒子从A到C过程所经历的时间；
（3）粒子经过C点时的速率．

如图所示，在O点放置一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m电荷量为q．小球落下的轨迹如图 中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，试求：

（1）小球通过C点的速度大小．
（2）小球由A到C的过程中电势能的增加量．

把带电荷量2×10^﹣8C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服电场力做功8×10^﹣6J，若把该电荷从无限远处移到电场中B点，需克服电场力做功2×10^﹣6J，取无限远处电势为零。求：
（1）A点的电势
（2）A、B两点的电势差
（3）若把2×10^﹣5C的负电荷由A点移到B点电场力做的功．