高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线试题

如图所示，两个带同种电荷的带电小球A和B(均可视为带电质点)，A球固定，B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径)，已知A．B两球在同一水平面上，则B球受力个数可能为(　　)

A．3       B．4        C．5        D．6

如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成（整个装置处于真空中。图中只画出了6个圆筒，作为示意），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端，设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒缝隙时，都恰为交流电压的峰值。

 
[
质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道、且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图（甲）中的A₁、A₂、A₃……A_n，共n个，均匀分布在整个圆周上（图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁内圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端，如图（乙）所示。这就为实现正、负电子的对撞作了准备。
（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能 均为E₀，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c。）
（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为V₀，为使电子通过直线加速器加速后速度为v，加速器所接正弦交流电电压的最大值应当多大？
（3）电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大？

真空中相距为3a的两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x₁="0" 和x₂=3a的两点上，在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示，以下判断中正确的是 

A．点电荷M、N一定为同种电荷

B．点电荷M、N一定为异种电荷

C．点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1

D．x=2a处的电势一定为零

如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为、质量为的带电粒子（不计重力）以从A点水平射入电场，且刚好以速度从B点射出，则（   ）
①若该粒子以速度从B点射入，则它刚好以速度从A点射出
②若将的反粒子以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出
③若将的反粒子以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出
④若该粒子以从B点射入电场，它将从A点射出

A．只有①③正确	B．只有②④正确
C．只有①②正确	D．只有③④正确

如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方向平行。在O点固定电量Q=5×10^-4C的负点电荷，将质量为m=3g，电量q=2×10^-10C的带电小球放在圆周上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移至圆周最高点b时，外力需做多少功？

带电粒子（不计重力）以水平初速度v₀垂直于电场方向进入水平放置的平行金属板形成的匀强电场中，它离开电场时的速度偏离原来方向的偏向角为θ，竖直偏移的距离为h，则下列说法正确的是

A．粒子在电场中做类似平抛的运动

B．偏向角θ与粒子的电荷量和质量无关

C．粒子飞过电场的时间取决于极板长度和粒子进入电场时的初速度

D．粒子竖直偏移的距离h可用加在两极板间的电压来控制

在光滑的绝缘水平面上，A、B两球（可以看成质点）位于x轴上，A球带电，B球不带电，开始时B球静置于场强为E＝1×10³ N/C的水平匀强电场的边缘（如图1所示），A球从原点开始经过2s后恰好与B碰撞，碰后合为一体在电场中运动，A、B系统的动能与坐标的部分关系如图2所示，则：


（1）碰前A球的速度有多大？
（2）A、B两球质量分别为多少？   
（3）请指出A球带什么电性？并计算A球所带电量为多少？

如图所示，内壁光滑绝缘的半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m、带电量为q的小滑块，静止于P点，整个装置处于沿水平方向的匀强电场中。设滑块所受支持力为F_N，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是

A．	B．qE=mgtanθ
C．	D．FN=mgtanθ

两块平行平面金属网之间的电势差U=3000V，一群带负电荷e的粒子各具有动能4000eV，以不同角度射在一网面的外侧，如图所示．则速度方向与网面的夹角α不小于多少度时，粒子均可通过金属网．

如图所示，质量为m、电荷量为q的带电小球，用绝缘细线悬挂于O点，所在空间存在着匀强电场，场强大小为E，方向水平向右．把小球用力拉至最低点，使细线伸直，无初速释放小球，在小球摆过θ角的过程中(θ角小于最大偏转角度)，重力势能增量为A．电势能的增量为b，c为重力势能增量与电势能增量的代数和(c=a+b)，则下面的判断正确的是[　　]

A．a为正值、b为正值、c为正值
B．a为正值、b为负值、c为负值
C．a为正值、b为负值、c为零
D．a为正值、b为负值、c为正值
 

如图所示，小球质量为m，带电量为+q，初速度为，沿动摩擦因数为μ的水平地面滑向竖直墙，设初始球与墙之间的距离为，空间存在水平向左电场E，则：小球最后停止运动时所走过的路程是多少（设小球与竖直墙壁间是弹性碰撞并且qE＞mgμ）

某空间存在着变化的电场和另一变化的磁场，电场方向向右，即图中由b点到c点的方向，电场强度大小变化如图中E-t图像，磁感强度变化如图中B-t图像。已知ab垂直于bc，，在a点，从第1s末时刻开始，每隔2s有一相同带电粒子（粒子重力不计）沿ab方向以速度v射出，这些粒

子都恰能击中c点，且粒子在ac间运动时间小于1s，求：
(1)图像中E₀和B₀的比值。
(2)第二个粒子和第一个粒子从射出到击中c点所用时间的比值。

如图所示，在匀强电场中一带正电的小球以某一初速从绝缘斜面上滑下，并沿与斜面相切的绝缘圆轨道通过最高点，已知斜面倾角30°，圆轨道半径为R，匀强电场水平向右，场强为E，小球质量为m，带电量为，不计运动中的摩擦阻力，则小球至少应以多大的初速滑下？在此情况下，小球通过圆轨道最高点时对轨道的压力多大？

在水平向右的匀强电场中，置一光滑导轨，轨道由水平部分和与之相连接的半圆环ABC组成，半圆环半径为R，A为最低点，C为最高点．如图，今距A点为L的O处有一质量为m，带正电荷的小球，从静止开始沿水平部分进入圆环．若Eq=mg（q代表小球电荷量），则L必须满足什么条件才能使小球在半圆环上运动时，不脱离圆环．

质量为0.1g的带电小球，用长为L的丝线挂在平行板电容器两金属板之间，电源电动势为40V，两板间距为10cm，两板竖直放置．小球向左摆动 30°角到A点处于平衡状态．若用丝线将小球拉至C点静止，偏角60°然后释放，求小球摆动到竖直位置O时，悬线张力是多大?(g取10m/)