黑龍江省大慶市喇中材料——高中物理大題集練——電場(chǎng)

1、 高中物理大題集練電場(chǎng)1、如圖所示，一示波器偏轉(zhuǎn)電極長(zhǎng)為L(zhǎng) = 5.0cm，板間距離為d = 1.0cm兩極板上加有90V的偏轉(zhuǎn)電壓。一個(gè)電子以初速度V0="2.0" × 107 m/s沿兩板的中軸線射入，已知電子的質(zhì)量m =" 9" ×1031 kg,電量E = 1.6 × 1019C.求： （1）電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏移Y， （2）如果偏轉(zhuǎn)電極的右邊緣到熒光屏的距離為s=10cm,則電子打到熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)偏離中心O點(diǎn)的距離y/多大？2、一電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻，C為平行板電容器，其電容C=3.0pF，虛

2、線到兩極板距離相等，極板長(zhǎng)，兩極板的間距。 （1）若開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，則當(dāng)其閉合后，求流過(guò)R4的總電量為多少？ （2）若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入C的電場(chǎng)中，剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場(chǎng)中，能否從C的電場(chǎng)中射出？（要求寫(xiě)出計(jì)算和分析過(guò)程，g取）3、如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi)，它由半徑分別為R和2R的兩個(gè)半圓軌道，半徑為R的兩個(gè)四分之一圓軌道和兩根長(zhǎng)度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成，以水平線MN和PQ為界，空間分為三個(gè)區(qū)域，區(qū)域一和區(qū)域三有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域一和二有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一

3、質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi)，它與兩根直軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為（），而軌道的圓弧形部分均光滑，將小環(huán)在較長(zhǎng)的直軌道CD下端的C點(diǎn)無(wú)初速度釋放（已知區(qū)域一和二的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，重力加速度為g），求： （1）小環(huán)在第一次通過(guò)軌道最高點(diǎn)A時(shí)的速度的大小 （2）小環(huán)在第一次通過(guò)軌道最高點(diǎn)A時(shí)受到軌道的壓力的大小 （3）若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時(shí)，在區(qū)域二再另加一垂直軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小為，則小環(huán)在兩根直軌道上通過(guò)的總路程多大4、如圖所示，A、B為真空中相距為d的一對(duì)平金屬板，兩板間的電壓為U，一電子以v0的速度從帶負(fù)電A板小孔與板面垂直地射入電場(chǎng)中。已知電子的質(zhì)量為m，電子

4、的電荷量為e。求： （1）電子從B板小孔射出時(shí)的速度大??； （2）電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)所需要的時(shí)間；5、如圖甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電壓U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)已知形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的平行板電容器的極板長(zhǎng)為L(zhǎng)(不考慮電場(chǎng)邊緣效應(yīng))，兩極板間距為d，O1O2為兩極板的中線，P是足夠大的豎直放置的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L(zhǎng)。求： (1)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v的大??； (2)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間加恒定電壓，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后正好打中屏上的A點(diǎn)，A點(diǎn)與極板M在同一水平線上，求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加電壓U2； (3)若偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間的電壓按如圖乙所示作周期性變化，要使

5、電子經(jīng)加速電場(chǎng)后在t="0" 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后水平擊中A點(diǎn)，試確定偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U0以及周期T分別應(yīng)該滿足的條件6、如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在+y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為By軸上的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力 （1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r； （2）要使粒子進(jìn)人磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過(guò)x軸，求電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍； （3）改變電場(chǎng)強(qiáng)度，使得粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)與x軸成=30

6、6;的夾角，求此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t及經(jīng)過(guò)x軸的位置坐標(biāo)值x07、如圖，靜止于A處的離子，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后沿圖中圓弧虛線通過(guò)靜電分析器，從P點(diǎn)垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng)，已知圓弧所在處場(chǎng)強(qiáng)為E0，方向如圖所示；離子質(zhì)量為m、電荷量為q；、，離子重力不計(jì)。 （1）求圓弧虛線對(duì)應(yīng)的半徑R的大小； （2）若離子恰好能打在NQ的中點(diǎn)上，求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的值。8、如圖所示，光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B.C兩點(diǎn)，圓心固定并有電量為+Q的點(diǎn)電荷，一質(zhì)量為m，電量為+q的環(huán)從桿上A點(diǎn)由靜止釋放已知AB=BCh,

7、q<<Q,環(huán)沿絕緣桿滑到B點(diǎn)時(shí)的速度，求A.C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差及環(huán)達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度。9、水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L，兩板間距d，兩板間電壓為U，且上板為正，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0從兩板中間射入，已知電子質(zhì)量m，電荷量e，如圖，求： （1）電子偏離金屬板時(shí)的側(cè)位移y是多少？ （2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度是多少？ （3）電子離開(kāi)電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)，若屏與金屬板右端相距S，求OP的長(zhǎng)？10、在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+l0×l03 C的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0=4m

8、/s從A點(diǎn)水平飛人凹槽，恰好撞在D點(diǎn)，D與O的連線與水平方向夾角為=53°，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8cos 53°=0.6，試求： （1）小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用的時(shí)間t； （2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??； （3）從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小球電勢(shì)能的變化量11、如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R；P點(diǎn)離地高度也為R，傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng)，沿逆時(shí)針?lè)较虻膫鲃?dòng)，傳送帶速度v=，在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑

9、，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g求： （1）物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，克服摩擦力做功； （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多大； （3）物體返回到圓弧軌道P點(diǎn)，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大小12、半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng)；場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，Er曲線下OR部分的面積等于R2R部分的面積 （1）寫(xiě)出Er曲線下面積的單位； （2）己知帶電球在rR處的場(chǎng)強(qiáng)E=，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大？ （3）求球心與球表面間的電勢(shì)差U； （4）質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在

10、球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處？13、如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×1011kg、電荷量q=+1.0×105C，從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角=30°，并接著進(jìn)入一個(gè)方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域重力忽略不計(jì)求： （1）帶電微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速率v1； （2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中兩金屬板間的電壓U2； （3）為使帶電微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？14、水平放置的兩塊平金屬板長(zhǎng)L，兩板間距d，兩板間電壓為U，且上板為正，一個(gè)電子沿

11、水平方向以速度v0，從兩板中間射入，如圖所示，已知電子質(zhì)量為m，電量為e，求：（電子的重力不計(jì)） （1）電子偏離金屬板時(shí)側(cè)位移Y大小是多少？ （2）電子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度v1是多少？ （3）電子離開(kāi)電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)，若平金屬板右端到屏的距離為s，求OP之長(zhǎng)15、如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R；P點(diǎn)離地高度也為R，傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng)，沿逆時(shí)針?lè)较虻膫鲃?dòng)，傳送帶速度v=，在PO的左側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回物體與傳送帶間

12、的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失，重力加速度為g求： （1）物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，克服摩擦力做功； （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E為多大； （3）物體返回到圓弧軌道P點(diǎn)，物體對(duì)圓弧軌道的壓力大小16、如圖所示，一足夠長(zhǎng)的斜面傾斜角度為，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為0.4 kg，帶電荷量的小球以初速度v0="5" m/s從斜面上A點(diǎn)豎直向上拋出。已知斜面所在的整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為，重力加速度g=10m/s2。試求： (1)小球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的最小值； (2)小球相對(duì)A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到與A在同一水平面的B點(diǎn)(圖上未

13、標(biāo)出)時(shí)，小球距離A點(diǎn)的距離LAB； (3)小球再次落到斜面上時(shí)，速度方向與水平向右電場(chǎng)方向夾角的正切值。(4)小球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中距離斜面最遠(yuǎn)的距離d17、在xoy平面內(nèi)，有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E（圖中未畫(huà)出），由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，如圖所示，其中為常數(shù)，粒子所受重力忽略不計(jì)，求： （1）粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間 （2）粒子經(jīng)過(guò)C時(shí)的速率18、如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中，存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，虛線是電場(chǎng)的理想邊界線，虛線右端與x軸的交點(diǎn)為A，A點(diǎn)坐標(biāo)為（L，0），虛線與x軸所圍成的空間內(nèi)沒(méi)有

14、電場(chǎng)；在第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，M（-L，L）和N（-L，0）兩點(diǎn)的連線上有一個(gè)產(chǎn)生粒子的發(fā)生器裝置，不斷產(chǎn)生質(zhì)量均為m，電荷量均為q的帶正電的靜止粒子，不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用力，且整個(gè)裝置處于真空中， （1）若粒子從M點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第一象限后始終在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并恰好到達(dá)A點(diǎn)，求這個(gè)過(guò)程中該粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)A點(diǎn)的速度大小； （2）若從MN線上M點(diǎn)下方由靜止發(fā)出的所有粒子，在第二象限的電場(chǎng)加速后，經(jīng)第一象限的電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)穿過(guò)虛線邊界后都能到達(dá)A點(diǎn)，求此邊界（圖中虛線）方程19、如圖（a）所示，MN是長(zhǎng)為a傾斜放置的光滑絕緣細(xì)桿，傾角為37°，MNP構(gòu)成一直角三角形MP中點(diǎn)處固定一電量為Q的正電荷，桿上穿有一帶正電的小球（可視為點(diǎn)電荷），小球自N點(diǎn)由靜止釋放，小球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨MN上位置x（取M點(diǎn)處x=0）的變化圖象如圖（b）所示，其中E0、E1、E2為已知量，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，靜電力常量為k，重力加速度為g（不得使用Ep=） （1）求勢(shì)能為E1時(shí)的橫坐標(biāo)x1和帶電小球的質(zhì)量m （2）已知在x1處時(shí)小球與桿間的彈力恰好為零，求小球的電量q （3）求小球運(yùn)