高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线计算题

如图甲所示，静电除尘装置中有一长为、宽为、高为的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为、电荷量为、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距可以改变收集频率。当时为81%（即离下板081范围内的尘埃能够被收集）。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

(1)求收集效率为100%时，两板间距的最大值为；
(2)求收集率与两板间距的函数干系；
(3)若单位体积内的尘埃数为，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的函数关系，并绘出图线。

反射式调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的震荡来产生微波，其震荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在、两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是和，方向如图所示，带电微粒质量，带电量,A点距虚线的距离，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：
（1)点到虚线的距离；

（2）带电微粒从点运动到点所经历的时间。

如图所示，Oxyz坐标系的y轴竖直向上，坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x轴平行。从y轴上的M点(0,H,0)无初速度释放一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，它落在xz平面上的N (l,0,b)点(l>0,b>O)．若撤去磁场则小球落在xz平面上的P(l，0，0)点．已知重力加速度大小为g.

（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，请确定其可能的具体方向；
（2）求出电场强度的大小；
（3）求出小球落至N点时的速率．

如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场，一“L”形的光滑绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，管的水平部分长L₁=0.2m，离水平地面的高度为h=5.0m，竖直部分长为L₂=0.1m，一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球受到的电场力大小为重力的一半，空气阻力忽略不计。求：（g=10m/s²）
（1）小球运动到管口B时的速度大小；
（2）小球着地点与管的下端口B的水平距离。

如图所示，空间内存在只够大的水平向右的匀强电场区域，场强E=4x10³V/m，有一带电量为5x10^-6C质量为2g的小物体从离桌面右边缘2m处的A位置由静止释放，经过一段时间，小物体落在水平地面上的B位置，已知桌面高度为0．8m，B与桌子右边缘的水平距离为3．2m，求：
（1）物体离开桌面右边缘时速度
（2）小物体与桌面间的摩擦系数

在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，场强大小，方向与x轴正方向相同，在O处放一个带电量．质量的带负电绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数，沿x轴正方向给物块一个初速度，如图所示，
求（1）物块最终停止时的位置． （g 取10）
（2）物块在电场中运动过程的机械能增量．

如图11所示，长L＝1．2 m、质量M＝3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上， 质量m＝1 kg、带电荷量q＝＋2．5×10^{－4 C}的物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0．1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E＝4．0×10⁴ N/C的匀强电场．现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10．8 N． 取g＝10 m/s²，斜面足够长．
求：（1）物块经多长时间离开木板？
（2）物块离开木板时木板获得的动能．                            
（3）物块在木板上运动的过程中，由于摩擦而产生的内能．

真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放后小球的运动速度与竖直方向夹角为37°（取）。现将该小球从该电场中某点以初速度竖直向上抛出。求抛出之后小球的运动过程中：
（1）小球受到的电场力的大小及方向；
（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；
（3）小球的最小动量的大小及方向。

如图所示，粗糙的斜槽轨道与半径R=0.5m的光滑半圆形轨道BC连接，B为半圆轨道的最低点，C为最高点。一个质量m=0.5kg的带电体，从高H=3m的A处由静止开始滑下，当滑到B处时速度，此时在整个空间加上一个与纸面平行的匀强电场，带电体所受电场力在竖直的分力大小与重力相等。带电体沿着圆形轨道运动，脱离C处后运动的加速度大小为，经过一段时间后运动到斜槽轨道某处时的速度大小是V=2m/s。已知重力加速度g=10，带电体运动过程中电量不变，经过B点是能量损失不计，忽略空气的阻力。求：
（1）带电体从B到C的过程电场力做的功W；
（2）带电体运动到C时对轨道的压力F；
（3）带电体与斜槽轨道之间的动摩擦因数。

一绝缘的细线长m，一端固定在O点，另一端系一个带正电的摆球
放在水平向右的匀强电场中，如图；已知小球所受电场力和重力大小相等，小球不动时摆球平衡在C点，与竖直方向的夹角为（未知），现让摆球位于与点O处于同一水平线的A点，且摆线拉直，然后无初速度释放摆球，求：摆球经过C点时速度的大小。（不计空气阻力，g=10m/s²）

如图示，在水平匀强电场中O点处，用长为L的绝缘丝线悬挂一质量为的带电小球，静止平衡时丝线与竖直方向成45°角。现将小球拉至与O点处于同一高处的A点并由静止释放，不计空气阻力，求：
⑴小球运动的最大动能；
⑵小球运动到与A点关于O点对称点B时线的拉力大小。

如图所示，一质量为M=2kg的绝缘滑板静止于水平面上，它与水平面闻的动摩擦因数为=0.1，绝缘滑板上表面0点的左侧是光滑的，O点的右侧是粗糙的。有质量均为m="1" kg的小物块a、b分别静止地放于绝缘滑板的A点和O点，且A点与O点的间距L="0.5" m，小物块a、b均可视为质点，它们在O点右侧时与绝缘滑板间动摩擦因数均为弘- -整个装置所在空间存在着E=8×l03 N/C且方向水平向右的匀强电场，小物块a带有q=5×10^-4C的正电荷，b和滑板均不带电。若小物块在运动过程中电荷量始终不变，a与b相碰后粘合在一起且碰撞时间极短，小物块恰好能到达绝缘滑板的右端；最大静摩擦力在大小上等于滑动摩擦力，g取10m／s²。求：
（1）小物块a到达O点时的速度。 
（2）绝缘滑板的长度。

如图所示，光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接，圆弧半径R="0.2" m，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×l0³V／m。一不带电的绝缘小球甲从光滑斜面上的A点由静止释放，在轨道最低点C处与静止的带正电小球乙发生正碰。若碰撞过程中无机械能损失，乙球恰好能通过圆弧轨道最高点D。已知甲、乙两球的质量均为m=l.0×10^-2kg，乙球所带电荷量q=2.0×10^-5 C，g取10 m/s²。（甲，乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移）。求：
（1）发生碰撞前，小球乙在C点对轨道的压力。
（2）A点距离C点的竖直高度h。

光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的“”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L₁距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与物体都静止，试求：
（1）从小物体释放到第一次与滑板A壁碰撞所需时间t及碰撞前小物体速度v₁的大小
（2）若小物体第一次与A壁碰后反弹（碰撞过程时间极短），且速度的大小为碰前的（相对水平面），则碰撞后滑板的速度v多大？
（3）物体从静止开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？（碰撞时间可忽略）

如图12所示，长L=1.6m，质量M=3kg的木板静放在光滑水平面上，质量m=1kg、
带电量q=+2.5×10^-4C的小滑块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×10⁴N/C的匀强电场，如图所示，现对木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s²，求：
（1）使物块不掉下去的最大拉力F；
（2）如果拉力F=11N恒定不变，小物块所能获得的最大动能.