高中物理综合题

真空中有足够大的两个互相平行的金属板，、之间的距离为，两板之间的电压为，按如图所示的规律变化，其周期为,在＝0时刻，一带正电的的粒子仅在电场力作用下，由板从静止向板运动，并于（为自然数）时刻恰好到达板，求：

（1）若该粒子在时刻才从板开始运动，那么粒子经历同样长的时间，它能运动到离板多远的距离？
（2）若该粒子在时刻才从板开始运动，那么粒子经历多长的时间到达板。

如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s。已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍。

一条长为的丝线穿着两个质量均为的金属环A和B，将线的两端都系于同一点O（下图），当金属环带电后，由于静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处于同一水平面上，如不计环与丝线的摩擦，两环各带多少电量？

一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角θ=30°，已知带电微粒的质量，电量，A、B相距。（取g=10m/s²，结果保留二位有效数字）求：

（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。
（2）电场强度的大小和方向？
（3）要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少？

如图所示，在的空间中，存在沿轴方向的匀强电场；在的空间中，存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小也为。一电子在处的P点以沿轴正方向的初速度v₀开始运动，不计电子重力。求：

（1）电子的方向分运动的周期。
（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个交点的距离。

如图所示，两块长3cm的平行金属板AB相距1cm，并与300V直流电源的两极相连接，，如果在两板正中间有一电子（m=9×10^－31kg，e=－1.6×10^－19C），沿着垂直于电场线方向以2×10⁷m/s的速度飞入，则

（1）电子能否飞离平行金属板正对空间？
（2）如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场，能飞离电场的电子数占总数的百分之几？

一质量为，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定初速度水平抛出。在距抛出点水平距离L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域加一个场强方向水平向左的匀强电场，如图所示，求：

（1）小球初速v₀；
（2）电场强度E的大小；
（3）小球落地时动能E_K。

为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积的金属板，间距，当连接到的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为，质量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：

（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

如图所示，空间相距为的平行金属板加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场，其变化如图，当t=0时，A板电势比B板电势高，这时在靠近B板处有一初速度为零的电子（质量为，电量为）在电场力作用下开始运动，若要使这电子到达A板时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？

如图所示，在倾角37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2米，质量10克，带电量1×10^-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2，物体在斜面中点时速度大小为10米/秒，物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不损失，物体在运动中电量不变，若匀强电场场强E=2×10⁶牛/库，求物体在斜面上通过的路程？（g=10米/秒²）

一质量m=5kg（忽略重力）的微粒带正电、电量q=1C。从距上极板5cm处以2m/s的水平初速度，进入长为20cm板间距也为20cm的两极板间，如果两极板不带电，微粒将运动到距极板最右端10cm的竖直荧光屏上的O点。现将两极板间加200V的电压，带电微粒打到荧光屏上的A点。

（1）带电微粒从进入电场到荧光屏上的A点所经历的时间为多少？
（2）OA两点的间距为多少？
（3）带电微粒进入电场到打到荧光屏上的A点过程中电场力对其做功多少？

如图在竖直面内有水平向右的匀强电场，场强E=1000V/m，现有一根绝缘轻杆OB，总长度为1m，A为OB的中点，轻杆可绕O点在竖直面内自由转动，在A点和B点处各连接有一个质量m=10g，带正电荷Q=5C的小球（小球体积忽略不计），将轻杆拉至水平位置由静止释放。
（1）轻杆转到竖直位置时，小球A和B的速度大小。
（2）轻杆转到竖直位置瞬间，AB杆在竖直方向对小球B的作用力大小。
（3）轻杆转到竖直位置瞬间，OA杆在竖直方向对小球A的作用力的大小。

如图所示，M、N是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中央有一小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球，每个小球带电荷量为q，质量为m，相邻小球间的距离为L。现将最下端的小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第四个小球进入电场到第五个小球进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动，求：

（1）两板间的电场强度E；
（2）上述匀速运动过程中速度大小v；
（3）最多可以有多少个小球进入电场中。

如图所示，长L="0." 4 m的两平行金属板A、B竖直放置，相距d="0." 02 m，两板间接入恒定电压为182 V且B板接正极一电子质量m="9." 1 kg，电荷量，以m/s的速度紧靠A板向上射入电场中，不计电子的重力．问电子能否射出电场？若能，计算在电场中的偏转距离；若不能，在保持电压不变的情况下，B板至少平移多少，电子才能射出电场？

在图10－11中，电源的电动势E＝18V，内阻r=1.0Ω，电阻R₂＝5.0Ω，R₃＝6.0Ω．平行金属板水平放置，两板间距d＝2cm,当可变电阻R₁的滑动头移到R₁的中点时，电源的路端电压是16V，一个带电量q=－8.0×10^－9C的油滴正好平衡于两板之间．（g＝10m/s²）求：

（1）R₁的总电阻；
（2）油滴的质量
（3）移动R₁的滑动头P，油滴可获得向下的最大加速度．