高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线试题

如图a所示是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度从A运动到B过程中的速度图线如右图b所示，则以下说法中正确的是（  ）

A．A、B两点的电场强度是EA>EB

B．A、B两点的电势是

C．负电荷q在A、B两点的电势能大小是

D．此电场一定是负电荷形成的电场

如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为16V，b点电势为20V，d点电势为8V。下列判断正确的是

A．c点电势高于a点电势	B．场强的方向由b指向d
C．c点的电势为12V	D．若一电子从b运动到c，电场力做功为－4eV

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2所示，螺线管导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用绝缘丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是       (      )

A．向左摆动

B．向右摆动

C．保持静止

D．无法判定

如图所示，可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37^O、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，物块的质量分别为m_A＝0.80kg、m_B＝0. 40kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B＝＋4.0×10^-5C、q_C＝＋2.0×10^-5C，且保持不变。开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小为a＝2.5m/s²的匀加速直线运动，经过时间t₀物体A、B分离并且力F变为恒力。当A运动到斜面顶端时撤去力F。
已知静电力常量k＝9.0×10⁹N·m²／C²，g＝10m/s²，sin37^O =0.6，cos37^O =0.8。求：
（1）未施加力F时物块B、C间的距离；
（2）t₀时间内库仑力做的功；
（3）力F对A物块做的总功。

(18分)1897年汤姆逊发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值的整数倍，于是称这数值为基本电荷。
如图所示，完全相同的两块金属板正对着水平放置，板间距离为。当质量为的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为；当两板间加电压(上极板的电势高)时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间内运动的距离与在时间内运动的距离相等。忽略空气浮力。重力加速度为。

（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由；
（2）求上述油滴所带的电荷量；
（3）在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量。再采用上述方法测量油滴的电荷量。如此重复操作，测量出油滴的电荷量如下表所示。如果存在基本电荷，请根据现有数据求出基本电荷的电荷量(保留到小数点后两位)。

实验次序	1	2	3	4	5
电荷量	0.95	1.10	1.41	1.57	2.02

 

如图所示，水平固定的带电小圆盘A，取盘中心O点的电势为零，从盘心O处释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点，且OC=h，又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为v_m，由此可以确定：

A．B点的场强和C点的场强

B．C点的场强和B点的电势

C．B点的场强和C点的电势

D．B点的电势和C点的电势

两个带电量均为+q小球，质量均为m，固定在轻质绝缘直角框架OAB（框架的直角边长均为L）的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。
（1）若施加竖直向上的匀强电场E₁，使框架OA边水平、OB边竖直并保持静止状态，则电场强度E₁多大？
（2）若改变匀强电场的大小和方向（电场仍与框架面平行），为使框架的OA边水平、OB边竖直（B在O的正下方），则所需施加的匀强电场的场强E₂至少多大？方向如何？
（3）若框架处在匀强电场E₁中OA边水平、OB边竖直并保持静止状态时，对小球B施加一水平向右的恒力F，则小球B在何处时速度最大？最大值是多少？

如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，

该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场
线运动到b点时速度大小为，则下列说法中正确的有

A．质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动 到b点时速度大小为2

B．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到 b点时速度大小为2

C．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到 b点时速度大小为

D．质量为m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后将在ab间来回振动

在相距为r的A、B两点分别放上点电荷Q_A和Q_B，C为AB的中点，如图所示，现引入带正电的检验电荷q，则下列说法不正确的是   

A．如果q在C点受力为零，则Q_A和Q_B一定是等量异种电荷
B．如果q在AB延长线离B较近的D点受力为零，
则Q_A和Q_B一定是异种电荷，且电量大小Q_A>Q_B
C．如果q在AC段上的某一点受力为零，而在BC
段上移动时始终受到向右的力，则Q_A一定是负电荷，且电量大小Q_A<Q_B
D．如果q沿AB的垂直平分线移动时受力方向始终不变，则Q_A和Q_B一定是等量异
种电荷

一个内表面光滑的半球形碗放在水平桌面上，碗口处于水平状态，O为球心。两个带同种电荷且质量分别为m₁和m₂的小球（可视为质点）放置于碗内，当它们静止后处于如图所示状态。则m₁和m₂对碗的弹力大小之比为

A．1∶

B．2∶

C．∶1

D．∶2

在彩色显像管中，电子从阴极通过22.5kV电势差被加速至阳极，试求电场力做的功W=？电子的电势能变化了多少？电子到达阳极时的速度v=？

X轴上有两点电荷Q₁和Q₂，Q₁和Q₂之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图6中可看出（ ）                         

A．Q1一定大于Q2

B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷

C．电势最低处P点的电场强度为0

D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点

如图所示，虚线框内存在着沿纸面方向的匀强电场（具体方向未画出），一质子从bc边上的M点以速度v₀垂直于bc边射入电场，只在电场力作用下，从cd边上的Q点飞出电场．下列说法正确的是    （ ） 

A．不管电场方向如何，质子从M点到Q点一定做匀变速运动

B．电场方向一定是垂直ab边向右

C．电场力一定对电荷做了正功

D．M点的电势一定高于Q点的电势