高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线综合题

在如图所示的装置中，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻为R₁，滑动变阻器总阻值为R₂，置于真空中的平行板电容器水平放置，极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动，此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置。

（1）求此时电容器两极板间的电压；
（2）求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值；
（3）现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置，使电容器上的电荷量变化了Q₁，油滴运动时间为t；再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置，使电容器上的电荷量又变化了Q₂，当油滴又运动了2t的时间，恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触，滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求：Q₁与Q₂的比值。
 

如图所示，一质量为m的带电小球，用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角（<45°）

（1）求小球带何种电性及所带电荷量大小；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球将怎样运动？要求说明理由。
（3）电场方向改变后，带电小球的最大速度值是多少？
 

真空中存在着空间范围足够大的、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，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v₀竖直向上抛出。求运动过程中（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）运动过程中小球的最小动能的大小（4）如果抛出时的动能为4J，则小球落回到同一高度时的动能是多大？

如图1所示，为利用光敏电阻检测传送带上物品分布从而了解生产线运行是否运行正常的仪器。期中A是发光仪器，B是一端留有小孔用绝缘材料封装的光敏电阻。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R₁＝50Ω；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值为R₂＝150Ω。固定电阻R₃＝45Ω。C为平行板电容器，虚线与两极板间距相等，极板长L₁＝8.0×10^－2m，两极板的间距d＝1.0×10^－2m。D为屏，与极板垂直，D到极板的距离L₂=0.16m，屏上贴有用特殊材料做成的记录纸，当电子打在记录纸上时会留下黑点，工作时屏沿着图示方向匀速运动。有一细电阻束沿图中虚线以速度v₀＝8.0×10⁶m/s连续不断地射入电容C，v₀延长线与屏交点为O。图2为一段记录纸。
已知电子电量e＝1.6×10^－19C，电子质量m＝9×10^－31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放点时间及电子所受的重力。求：电源的电动势E和内阻r。

如图所示，水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接，半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线，整个装置处于方向水平向右，大小为10³V/m的匀强电场中，一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10^-3C电量的正电荷，在电场力作用下由静止开始运动，不计一切摩擦，g=10m/s²，
（1）若它运动的起点离A为L，它恰能到达轨道最高点B，求小球在B点的速度和L的值．
（2）若它运动起点离A为L=2.6m，且它运动到B点时电场消失，它继续运动直到落地，求落地点与起点的距离．
 

如图所示，质量为m、带电荷量为+q的小球（可看成质点）被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O，当一颗质量同为m、速度为v₀的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球，然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场，且测得在圆周运动过程中，最低点A处绳的拉力T_A=2mg，求：

（1）小球在最低点A处开始运动时的速度大小；
（2）匀强电场的电场强度的大小和方向；
（3）子弹和小球通过最高点B时的总动能。

如图所示，一对平行金属板水平放置，板间距离为d，板间有磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场，将金属板接入如图所示的电路，已知电源的内电阻为r，滑动变阻器的总电阻为R，现将开关K闭合，并将滑动触头P调节至距离电阻R的右端为其总长度的1/4时，让一个质量为m、电量为q宏观带电粒子从两板间的正中央以某一初速度水平飞入场区，发现其恰好能够做匀速圆周运动。
（1）试判断该粒子的电性，求电源的电动势；
（2）若将滑动触头P调到电阻R的正中间位置时，该粒子仍以同样的状态入射，发现其沿水平方向的直线从板间飞出，求该粒子进入场区时的初速度；
（3）若将滑块触头P调到最左边，该粒子仍以同样的状态入射，发现其恰好从金属板的边缘飞出，求粒子飞出时的动能。

图是一匀强电场，已知场强E=2×10²N／C。现让一个电量q= －4×10^-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm。试求：
（1）电荷从M点移到N点电势能的变化。
（2）M、N两点间的电势差。

如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判定a、b两点电势高低。

如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把l0^-8C的负电荷从A点移到B点，电场力做功6×l0^-5J，AB长6cm，AB与AC成60º角。求：
（1）场强方向；
（2）设B处电势为lV，则A处电势为多少?
（3）场强为多少?电子在A点电势能为多少?

一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面，整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中，小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示，若匀强电场大小不变，但是反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时，就相对于平板静止了.求：

（1）小物块带何种电荷；
（2）匀强电场场强的大小.

 一根对称的“∧”形玻璃管置于竖直平面内，管所有空间有竖直向上的匀强电场，带正电的小球在管内从A点由静止开始运动，且与管壁的动摩擦因数为μ，小球在B端与管作用时无能量损失，管与水平面间夹角为θ，AB长L，如右图所示，求从A开始，小球运动的总路程是多少？（设小球受的电场力大于重力）

解析   

如图甲所示，电荷量为q=1C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10。求（1）前2秒内电场力做的功。（2）物块的质量。（3）物块与水平面间的动摩擦因数。

如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，两板间的电势差U=1.5V，现将一质量m= 1kg、电荷量q=4C的带电小球从两板上方的A点以="4" m/s的初速度水平抛出（A点距两板上端的高度为h="0.2" m)，之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间，沿直线运动碰到N板上与N板上端相距L的B点．不计空气阻力，取．求：

（1）M、N两板间的距离d；
（2）小球到达B点时的动能。

如图所示，要使一质量为m、电量为＋q的小球能沿水平直线加速，需要外加一匀强电场．已知平行金属板间距为d，与水平面夹角为，要使此小球从A板左端沿直线从静止沿水平方向被加速，恰从B板的右端射出，求两金属板间所加电压U是多大？小球从B板右端射出时的速度是多大？（重力加速度为g）