《gl电场综合题》PPT课件.ppt

已知如图，a、b、c、d四点在同一直线上b、c两点间的距离等于c、d两点间的距离在a点固定放置一个带电量为Q点电荷将另一个电荷量为q的点电荷从a、b 间的某一点由静止释放，它通过b、d两点时的动能依次为20eV和100eV，则它通过c点时的动能一定_60 eV（填大于、等于或小于）,一带电量为1.0108 C、质量为2.5103kg的物体在光滑绝缘水平面上沿着x轴作直线运动，匀强电场的方向与x轴平行若从t=0时刻开始计时，已知该物体的位移x与时间t的关系是x0.16t0.02t2，式中x以m为单位，t以s为单位则t=5.0s末物体的速率是_m/s，该匀强电场的场强为 V/m,如图所示，MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示则该带电粒子在a点的加速度一定_于在b点的加速度带电粒子在a点时的电势能一定_于在b点时的电势能,.在真空中两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距为L，如果在两个点电荷 连线的中点O处，有半径为r(2rL)的空心金属球，且球心位于O点，如图示9所示， 当达到静电平衡时，金属球上的感应电荷在球心O处产生的场强为 ，方向 。,一个带电粒子，沿图11图中虚线由M到N自由穿越匀强电场，若粒子所受重力可以忽略，则该粒子所带电荷为 电荷；粒子在M、N两点的动能相比较应是在 的动能大些。,如图所示，有一定厚度的金属球壳A，在其球心 O处放有一个带有电量为q的点电荷P为球外的一点，它到球心O的距离为L，球壳的半径为R。求P点的场强,半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示珠子所受静电力是其重力的34倍将珠子从环上最低位置A点静止释放，则珠子所能获得的最大动能Ek=_mgr/4,如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是 A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 答案：BC,如图所示，AB为带电金属板，x轴平行于两金属板。一电子以某一初速度沿x轴方向射入电场，电子从O点出发，每经过相等的时间，依次经过M、N、P三点，则由O到M，由M到N，由N到P，动量增量之比为 ，动能增量之比为 。 1：1：1；1：3：5 ,一颗质量为m、电量为q的微粒，从两块相距为d、水平放置的平行板中某点由静止释放，落下高度h后，在平行板上加上一定的电势差U，带电微粒经一定时间后速度变为零若微粒通过的总位移为H，试问两板间的电势差为多少？,方法1 用牛顿第二定律结合运动学公式，解答过程表示为,方法2 从全过程中所有外力的功与动能变化的关系，用动能定理解答过程表示为：,方法3 从全过程中能的转化考虑解答过程表示为：,一根光滑的绝缘直杆与水平面成=30角倾斜放置(见图10-59)，其BC部分在水平向右的匀强电场中，电场强度E=2104N/C,在细杆上套一个电量q= 310-5 C带负电的小球，其质量m=310-2kg今使小球从静止起沿杆下滑，从B点进入电场，已知AB=s1=1m，试问 (1)小球进入电场后能滑多远？ (2)小球从A滑至最远处的时间是多少？,如果从AC的全过程考虑，由下式 mgsin(sAB+sBC)-EqcossBC=0 立即可得 sBC=1m 从A到C的运动时间，同样可从全过程考虑，请同学们自行研究,如图，质量为0.2kg的物体带电量为410-4C，从半径为0.3m光滑的1/4圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离： （1）E水平向左；（2）E竖直向下。（1）0.4m；（2）0.75m,在间距d=0.1m、电势差U=103V的两块竖立平行板中间，用一根长l=0.01m的细线悬挂一个质量m=0.2g、电量q=10-7C的带正电荷的小球，将小球拉到使丝线恰呈水平的位置A后轻轻释放问： (1)小球摆至最低点B时的速度和线中的拉力多大？ (2)若小球摆至B点时丝线突然断裂，以后小球恰能经过B点正下方的C点，则BC相距多远？(g=10ms2),410-3N,质量为m、带电量为+q的小球，用一绝缘细线悬挂于O点，开始时它在A、B之间来回摆动，OA、OB与竖直方向OC的夹角均为如图1所示。 （1）如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为mg/q的匀强电场，则此时线中拉力=_。（2）如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的，则当小球运动到B点时线中的拉力_。,质量为m、带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度v0水平抛出，在距抛出水平距离为L处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面h/2，为使小球能无碰撞地通过管子可在管口上方整个区域里加一场强方向向左的匀强电场。 求：（1）小球的初速度；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。,如图，为光滑绝缘导轨，与水平成450角，两个质量均为m，两个等电量同种电荷小球由静止沿导轨在同一水平高度处下滑（导轨足够长），求： （1）两球间x0=？处两球速度达到最大值。 （2）以后小球做何种形式的运动？,.已知如图，点电荷A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，静止时A、B相距为d。若将A的电荷量增大到3QA，重新平衡时AB间距离将是多大？,如图所示，在E = 103V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R = 40cm，一带正电荷q = 104 C的小滑块质量为m = 40g，与水平轨道间的动摩因数 = 0.2，取g = 10m/s2，求： （1）要小滑块能运动到圆轨道的最高点L，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？ （2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）,MN为水平放置的金属板，板中央有一个小孔O，板下存在竖直向上的匀强电场。电场强度为E。AB是一根长为L，质量为m的均匀带正电的绝缘细杆。现将杆下端置于O处，然后将杆由静止释放，杆运动过程中始终保持竖直。当杆下落L/3时速度达到最大。求：细杆带电量；杆下落的最大速度；若杆没有全部进入电场时速度减少为零，求此时杆下落的位移。,矩形绝缘板放在光滑水平面上，另有一质量为m，带电量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从左端A水平向右滑上该板，整个装置处于竖直向下，足够大的匀强电场中，小物块沿板运动至右端B恰好停在板上若强场大小不变而方向反向，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端的距离为板长2/3处时，就相对于板静止了求：小物块带何种电荷？匀强电场场强的大小E,如图所示，abcd是一个正方形盒子cd边的中点有一个小孔e盒子中有沿ad方向的匀强电场一个质量为m带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出求：该带电粒子从e孔射出时的速度大小该过程中电场力对该带电粒子做的功,质量为m、电量为q的质点，在静电力作用下以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，其速度方向改变的角度为 （弧度），AB弧长为s则A，B两点间的电势差 ，AB弧中点的场强大小 ,空间有一区域宽广的电场，场强大小始终不变且处处相等，但方向可以改变。第1秒内场强方向如图所示，=37。有一个带电质点以某一水平初速度从A点开始沿x轴运动，1秒末场强方向突然改为竖直向上，此时A质点恰好达到坐标原点O。已知AO=3.75米，求第2秒末该质点所达位置的坐标(g取10米/秒2)。(0，1.25m),直角三角形的斜边倾角为300，底边BC长为2L，处在水平位置，斜边AC是光滑绝缘的，在底边中点O处放置一正电荷Q，一个质量为m、电量为q的带负电的质点从斜面顶端A沿斜边滑下，滑到斜边上的垂足D时速度为v， 1)小球在运动过程中，它的重力势能和电势能如何变化？ 2)它滑到C点时的速度为多少？,如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。 （1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。 （2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。 （3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。（2L，L/4）xy,如图16（a）所示，在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场，电场强度E随时间的变化如图16（b）所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时，带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹，反弹速度是碰前的2/3倍。P1的质量为m1，带电量为q，P2的质量为m2=5m1，A、O间距为L0，O、B间距为 . 已知， . （1）求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。 （2）讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。,两球能在OB区间内再次发生碰撞。,如图所示：A、B、C 为三块水平放置的金属板，板的厚度不计，AB 间距为 2d，BC 间距为 d。A、B 板中央有小孔。电路中每只电阻的阻值都与电源内阻相等。现有一质量为 m的带电液滴在距 A 板小孔正上方为 d 处由静止开始下落，不计空气阻力，当它到达 C 板时速度恰为零。重力加速度用 g 表示，求： （1）液滴的带电性质。 （2）液滴通过 B 板中央小孔时的速度大小？ （3）液滴从开始下落的位置到 B 板的运动过程中其电势能是增加还是减少？变化了多少？,在方向水平的匀强电场中，一不可伸长不导电的细线一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线和场强平行，然后无初速释放。已知小球沿圆弧线摆到最低点另一侧的最大偏角为，如图所示,求小球过最低点时细线对小球的拉力。,长为l的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电为q、质量为m的带电粒子（忽略重力），以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30，如图所示求： （1）求粒子速度v的大小； （2）匀强电场的场强； （3）两板间的距离d,如图所示，在厚铅板A的右表面P处放一个 放射源（放射源是一个发射出高速电子的源），放出的电子速度均为v0，方向沿四面八方，且机会相等在B处放一块平行于A的足够大的金属网，A、B间加一场强为E、方向水平向左的匀强电场，A、B间相距，在B的右侧距金属网L处放置一荧光屏M，以观察到达荧光屏的电子，求荧光屏上出现亮点的范围（设电子的电荷量为，质量为）,如图10，一个质量m，带电荷q的小物体，可在水平绝缘轨道ox上运动，OR端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox正向小物体以初速v0从位置x0沿Ox轨道运动，受到大小不变的摩擦力f作用，且fqE设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程,把一个带负电的球放在一块接地的金属板附近，电场的电力线图正确的是（ ）,如图，等距平行虚直线表示某电场的一组等势面，相邻等势面间的距离为0.03m，电势差为10V，AB是垂直于等势面的线段。一带电粒子的荷质比为9C/kg。粒子在A点的速度v0为10m/s，并与等势面平行，在电场力作用下达到C点，则CB线长_米。,长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度V0紧贴上板垂于电场线方向射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30角，如图2所示，求：(1)粒子末速度V的大小. (2)匀强电场的场强E. (3)两板间的距离d.,L.,如图4所示，匀强电场的电场强度为E，方向水平向右，把一个光滑的绝缘圆环竖直放置在电场中，环面平行于电场线，在环的顶点A穿一个质量为m、电荷量为 的空心小球。使小球从A点由静止开始下滑，问小球到四分之一圆周的B点处对环的压力为多大？,图4,如图所示，A、B是一对平行的金属板，在两板之间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势为零，B板的电势为b随时间变化的关系是：在0到T/2时间内，b=0（正常数）；在T/2到T时间内b=0；在T到3T/2时间内，b=0；在3T/2到2T时间 内b=0；。现有一个电子从A板上的小孔进入两 板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略， 则（ ） A.若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动 B.若电子是在t=T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 C.若电子是在t=3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 D.若电子是在t=T/2时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,如图所示，A、B两块金属板水平放置，板间距为d=0.6cm，两板之间加上周期性变化的电压，当B板接地时，A板上的电势随时间t变化的关系如图。在两板间的电场中，将一带负电的粒子从B板中央处由静止释放， 若该带电粒子受到的电场力是重力的两 倍，要使该粒子能够达到A板，交变电 压的周期至少为多大？（g=10m/s2）,交变电压的周期至少等于610-2s,为了研究静电除尘，有人设计了一个盒状的容器，容器的侧面是绝缘的透明玻璃，它的上下底面是面积为A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m，当连接U=2500V高压电源的正负两极时，能在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为1013个，假设这些颗粒处于静止状态,每个颗粒的电荷量为q=+1.01017 C，质量为m=2.01015 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用力和空气的阻力，求：合上电键S后（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？ （2）除尘过程电场力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，AB为真空中平行放置的金属板，两极板间距为d，在两板上加按图所示的交变电压，电压的变化周期为T=1.0106s，在t=0时刻A板的电势高，U0=1080V，一个荷质比为 的带电粒子，在t=0时刻从B板附近由静止开始运动，不计粒子的重力，则：（1）当粒子的位移为多大时，粒子的速度第一次达到最大？最大值是多少？ （2）粒子在运动过程中，将与某一极板相碰，求碰 撞时粒子的速度大小。,如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧，左端连着绝缘小球 B ，右端连在固定板上，整个装置放在光滑绝缘的水平面上，且处在场强大小为 E 、方向水平向右的匀强电场中现有一质量为 m 、带电荷量为 q的小球 A ，从距 B 球s处由静止起释放，并与 B 球发生正碰，已知 A 球的电荷量始终不变，且 A 球与 B 球第一次碰撞后瞬间 A 球的速率是碰撞前瞬间 A 球速率的一半， B 球的质量 M =3 m，弹簧振子的周期 求： ( l ) A 球与 B 球第一次碰撞后瞬间 B 球的速率； ( 2 ）要使 A 球与 B 球第二次仍在 B 球的初始位置迎面相碰，劲度系数 k 的可能取值,如图所示，平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场，且带正电的极板接地。一质量为 m，电荷量为+q的带电粒子（不 计重力）从 x轴上坐标为 x0 处静止释放。 （1）求该粒子在 xo 处电势能 Epx。 （2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程 中，其动能与电势能之和保持不变。,在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B 两点的坐标分别为20m和50 m已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电求： (1)B点的电场强度的大小和方向 (2)试判断点电荷Q的电性，并确定点电荷Q的位置坐标,x26m,两个正点电荷Q1Q和Q24Q分别固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点，A、B两点相距为L，且A、B两点正好位于水平放置的光滑绝缘半圆细管两个端点的出口处，如图所示 (1)现将另一正点电荷从A、B连线上靠近A处的位置由静止释放，求它在A、B连线上运动的过程中，达到最大速度时的位置离A点的距离 (2)若把该点电荷放于绝缘管内靠近A点的位置由静止释放，已知它在管内运动过程中速度为最大时的位置在P处试求出图中PA和AB连线的夹角。(可用反三角函数表示),x=L/3,如图所示，一带正电的小球系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，电场强度的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力现先把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与电场强度方向平行，然后由静止释放小球，求小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小,匀强电场中沿电场线方向上依次有A、B、C三点，ABBC1.4m，质量m0.02kg的带电物体甲以v020m/s的速度从A点向C点运动，经过B点时速度为3v0 /4，若在BC之间放一质量也为m的不带电的物体乙，甲和乙碰撞后结为一体，运动到C点时速度恰好为0若物体所受重力远小于电场力而可以忽略，物体在运动中只受电场力作用求：图3-1-12 (1) 碰撞中的机械能损失E； (2) 碰撞前甲的即时速度v； (3) 碰撞后运动的距离s,图3-1-12,光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料料成的“”型滑板，（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与物体都静止，试求： （1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大？ （2）若物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的3/5，则物体在第二次跟A壁碰撞之前瞬时，滑板的速度v和物体的速度v2分别为多大？（均指对地速度） （3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做功为多大？（碰撞时间可忽略）,如图所示为示波管的原理图，电子枪中炽热的金属丝可以发射电子，初速度很小，可视为零。电子枪的加速电压为U0，紧挨着是偏转电极YY和XX，设偏转电极的极板长均为L1，板间距离均为d，偏转电极X