高中物理等势面计算题

如图所示，在一倾角为37°的绝缘斜面下端O，固定有垂直于斜面的绝缘挡板．斜面ON段粗糙，长度s＝0.02 m，NM段光滑，长度L＝0.5 m。在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场，场强为2×10⁵ N/C。有一小滑块质量为2×10^－3 kg，带正电，电量为1×10^－7C，小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放，在运动过程中没有电量损失，与挡板相碰后原速返回．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s²。求：

(1)小滑块第一次过N点的速度大小；
(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置；

如图所示，倾角为θ的足够长光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域，电场的下边界与磁场的上边界相距为L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，它们的总质量为m，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时速度恰好减为0。已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10^-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，取g=10m/s²。求：

（1）线框做匀速运动时的速度v；
（2）电场强度E的大小；
（3）足够长时间后小球到达的最低点与电场上边界的距离x。

如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来、已知轨道是光滑而又绝缘的，且小球的重力是它所受的电场力2倍，求：

（1）A点在斜轨道上的高度h为多少？
（2）小球运动到最低点时对轨道的最小压力为多少？

如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10^－6 C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10^－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10^－5 J的功．求：


(1)A、B两点间的电势差U_AB和B、C两点间的电势差U_BC；
(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)．

如下图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功J．取B点电势为零，求A、C两点的电势及场强方向．

如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10^－6 C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10^－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10^－5 J的功．求：

(1)A、B两点间的电势差U_AB和B、C两点间的电势差U_BC；
(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？
(3)作出过B点的一条电场线(只保留作图的痕迹，不写做法)．

如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点。现有一质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3 R，小球滑到B点时的速度大小为2。求：

(1)小球滑至c点时的速度的大小；
(2)A、B两点间的电势差；
(3)若以C点做为参考点(零电势点)，试确定A点的电势。

如图所示，绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电，电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体，斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接，AB点之间的距离S=1.92m，斜面与水平面夹角θ=37°，物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2，斜面空间内有水平向左，大小为E₁=10V/m的匀强电场，现让小物块从A点由静止释放，到达B点后冲上薄板，薄板由新型材料制成，质量M=0.6kg，长度为L，物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4，放置在高H="1." 6m的光滑平台上，此时，在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右，大小为E₂=1.5V/m的匀强电场，经t=0.5s后，改成另一水平方向的电场E₃，在此过程中，薄板一直加速，到达平台右端C点时，物体刚好滑到薄板右端，且与薄板共速，由于C点有一固定障碍物，使薄板立即停止，而小物体则以此速度V水平飞出，恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑，（重力加速度g=10m/s²，sin37°=，cos37°=）求：

（1）小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离x；
（2）小物体运动到B点时的速度v_B；
（3）电场E₃的大小和方向，及薄板的长度L。

如图所示，在匀强电场中，将一电荷量为C的正电荷由A点移到B点，其电势能减少了0.2J，已知A、B两点间距离为1m，两点连线与电场方向成60⁰角，求： 

（1）电荷由A移到B的过程中，电场力所做的功W_AB；
（2）A、B两点间的电势差U_AB；
（3）该匀强电场的电场强度E；

“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R_A和R_B的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为E、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E_k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．

（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φ_A、φ_B和φ_C，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△E_k左和△E_k右分别为多少？
（4）比较|△E_k左|和|△E_k右|的大小，并说明理由．

“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R_A和R_B的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E_k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．

（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φ_A、φ_B和φ_C，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△E_k左和△E_k右分别为多少？
（4）比较|△E_k左|和|△E_k右|的大小，并说明理由．

如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距4 cm，b、c相距10 cm。将一个带电荷量为2×10^－8C的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10^－6J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为多少？a、c间电势差为多少？

质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图所示，静止时θ角为60°，求：

（1）小球带何种电性．
（2）若将绳烧断后，2 s末小球的速度是多大．（g取10 m/s²）

如图所示。处于匀强电场中的直角三角形的BC边长为1Cm，∠BAC=30⁰，电场的场强方向平行于三角形所在的平面。已知A、B、C三点的电势分别为20—10V、20+10V和20V。 则该电场的场强大小为      V/m，方向为            。

有一带电量q=－3×10^-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10^-4J．从 B点移到C点时电场力做功9×10^-4J．问：
⑴AB、BC、CA间电势差各为多少?
⑵如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?