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（a），小球甲固定于水平气垫导轨的左端，质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图（b）中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x₀=20cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上某点的切线。
（1）将小球乙从x₁=8cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？
（2）假定导轨右侧足够长，将小球乙在导轨上从何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x₀=20cm的位置？并写出必要的推断说明；
（3）若将导轨右端抬高，使其与水平面的夹角α=30°，如图(c)所示。将球乙从x₂=6cm处由静止释放，小球乙运动到何处时速度最大？并求其最大速度；
（4）在图(b)上画出第（3）问中小球乙的动能E_k与位置x的关系图线。

如图所示，将一质量为m，电量为+q的带电小球在匀强电场中，由O点静止释放后，小球沿OB方向作直线运动，该直线与竖直方向OA的夹角为，已知重力加速度为g。问：

若匀强电场沿水平方向，求场强的大小和方向：
若要使所加匀强电场的场强为最小值，求场强的大小和方向。

如图所示，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：

使物块不掉下去的最大拉力F；
如果拉力F=11N恒定不变，小物块所能获得的最大动能.

如图所示，在水平向右的匀强电场中，长为L的绝缘细绳将一个质量为m的带电小球悬挂于O点，平衡时，小球位于B点，此时绳与竖直方向的夹角为θ（θ<45°）。已知重力加速度为g。

求：
（1）小球静止在B点时受到绳的拉力大小。
（2）若将小球拉到O点等高的A点（此时绳拉直），然后释放小球，当小球运动到最低点C时受到绳的拉力大小。

如图所示，质量m＝0.015kg的木块Q放在水平桌面上的A点．A的左边光滑，右边粗糙，与木块间的动摩擦因数μ＝0.08．在如图的两条虚线之间存在竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场，场强分别为E＝20N/C、B＝1T．场区的水平宽度d＝0.2m，竖直方向足够高．带正电的小球P，质量M＝0.03kg，电荷量q＝0.015C，以v₀＝0.5m/s的初速度向Q运动．与Q发生正碰后，P在电、磁场中运动的总时间t＝1.0s．不计P和Q的大小，P、Q碰撞时无电量交换，重力加速度g取10m/s²，计算时取，试求：
（1）通过受力分析判断碰后P球在电、磁场中做什么性质的运动；
（2）P从电、磁场中出来时的速度大小；
（3）P从电、磁场中出来的时刻，Q所处的位置．

如图，带电平行板长为L，极板间距离为d，将电子(质量为m、电量为e)在两板中央以速度v₀垂直电场方向射入，飞出电场时侧位移为，不计重力，求:
（1）电子在电场中运动的时间为多少?此时所加的偏转电压多大?
（2）进入电场的初速度不变, 若使电子不能射出电场, 偏转电压应满足的条件 。

带电量为 1.0×１０^－2库的粒子，在电场中先后飞经A、B两点，飞经A点时的动能为10焦耳，飞经B点时的动能为4 0焦耳。已知A点的电势为一700伏，求：（l）电荷从A到B电场力做多少功？（2）带电粒子在A点的电势能是多少？（3） B点的电势是多少？

如图所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY，OY表示竖直向上的方向。已知该平面内存在沿OX轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为、质量为的小球从坐标原点O沿Y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，其坐标为（1.6，3.2），不计空气阻力，g取10m/s²。
（1）指出小球带何种电荷
（2）求小球的初速度和匀强电场的场强大小
（3）求小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量

用30cm的细线将质量为m=4×10^-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为E=1×10⁴N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态。
（1）分析小球的带电性质
（2）求小球的带电量
（3）求细线的拉力 

在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离x="0.10" m。一个电荷量C的点电荷所受电场力的大小N。  求：
（1）电场强度E的大小；
（2）将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。

如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量
为m的电量为e的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U₀加速后通
过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水
平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分
别为两块竖直板的中点，求：   
（1）电子通过B点时的速度大小
（2）右侧平行金属板的长度
（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能和速度方向

如果把带电量为C的点电荷从无穷远移至电场中的 A点，需克服电场力做功J。试求：
（1）q在A点的电势能和在A点的电势（取无穷远处电势为零）。
（2）q未移入电场前A点的电势是多少？

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，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B的大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接轻质小钩。整个装置处于电场强度为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，且设A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。

①若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离。
②若物块C的质量改为2M,则当物块A刚离开挡板P时，B的速度为多大？