电场计算题专题训练

1、2U申3.如图1 4- 18所示，一质量为m、带有电荷量一q的小物体，可以在水平轨道Ox上运动，0端有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轴正方向，小物体以速度vo从xo点沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用，且FfqE.设小物体与墙图碰撞时不损失机电场计算题专项练习题1在场强为E的匀强电场中，取 0点为圆心，r为半径作一圆周，在 0点固定一电荷量为+Q的点电荷, a、b、c、d为相互垂直的两条直线和圆周的交点.当把一试探电荷 +q放在d点恰好平衡(如图所示，不 计重力)(1) 匀强电场场强 E的大小、方向如何？(2) 试探电荷+q放在点c时，受力Fc

2、的大小、方向如何？(3) 试探电荷+q放在点b时，受力Fb的大小、方向如何？2.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d,各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度 vo,方向与水平方向成 45角斜向上射入电场，要使小球做直线运动.问：(1) 小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2) 在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)12械能，且电荷量保持不变，求它在停止运动前所通过的总路程.4真空中存在空间范围足够大的，水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为 止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为37（取sin37 0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度vo

3、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；m、带正电的小球由静0.6,cos37=5.如图所示，匀强电场中三点 A、B、C是三角形的三个顶点，/ ABC=/ CAB=30 BC=2 3m，已知电场线平行于 ABC所在的平面，一个带电荷量q= 2X 1/C的点电荷由 A移到B的过程中，电势能增加1.2 X 1J,由B移到C的过程中，电场力做功 6 X 1-0J，求：A、C两点的电势差 Uac该电场的场强 E6.如图所示，在匀强电场中，电荷量q = -5.0 Xlt C的负电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，静ab = 20 cm，/

4、 a = 37 , / c= 90 ,电力做功都是4.0 X 108 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,（sin37 =0.6 , cos37 =0.8）求：（1）a、b两点的电势差Uab ；匀强电场的场强大小和方向.7. 如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放A、B置的平行金属板的 A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为 d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出,分别为两块竖直板的中点，求:(1 )电子通过B点时的速度大小；(2) 右侧平行金属板的长度

5、；(3) 电子穿出右侧平行金属板时的动能.m FJWU18. ( 2013?攀枝花模拟)如图所示，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m=2.0 X1011kg、电荷量为q=+1.0杓5C,从a点由静止开始经电压为 U=100V的电场加速后，垂直于匀强电场进 入匀强电场中，从虚线 MN的某点b (图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30角.已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计.求:(1) 带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1(2) 匀强电场的场强大小(3) ab两点间的电势差.9. ( 2010秋？保定期末)一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加

6、速后，从 C点沿水平方向飞入电场强度为 Ehkiv/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120如图所示.试求 C、D两点沿电场强度方向的距离y. .GDt1310. (2011秋?泸西县校级期末)如图所示，BC是半径为R的丄圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平4面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为卩，求：(1) 滑块通过B点时的速度大小 Vb?(2) 水平轨道上

7、A、B两点之间的距离 S?11. 如图所示，两平行金属板 A、B长8cm，两板间距离 d=8cm, A板比B板电势高300V, 带正电的粒 子电荷量q=10 10C,质量 m=10 20kg，沿电场中心线 Ro垂直电场线飞入电场，初速度u 0=2 x 6m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在0点的点电荷 Q形成的电场区域，(设界面 PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)，已知两界面MN、PS相距为12cm, D是中心线R0与界面PS的交点，0点在中心线上，距离界面 PS为9cm，粒子穿过界面 PS作匀速圆周运动， 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.

8、(静电力常数 k=9.0 x 10N?m2/C2，粒子的重力不计)(1) 求粒子穿过界面 MN时偏离中心线 Ro的距离多远？(2) 到达PS界面时离D点多远？(3) 确定点电荷 Q的电性并求其电荷量的大小.12.如图所示，0点固定，绝缘轻细杆I , A端粘有一带正电荷的小球，电量为 q,质量为m 水平方向的匀强电场的场强为 E,将小球拉成水平后自由释放，求在最低点时绝缘杆给小球的力13如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道，轨道位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一质量为 m的带电小滑块(体积很小可视为质点)，在BC轨道

9、的D点释放后可以静止不动。已知0D与竖直方向的夹角为 a =37,随后把它从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 u=0.25，且 tan37 =0.75。求：(1) 画出带电小滑块在 D点的受力；(2) 滑块甲的带电量qi和带电种类；(3) 滑块下滑通过 B点时的速度大小Vb ；(4) 水平轨道上 A、B两点之间的距离 L;14如图所示，在xOy平面上第一象限内有平行于 y轴的有界匀强电场，方向如图。有一电子先后两次以相同的初速度垂直于 y轴从P点射入电场中，当匀强电场的场强为E1时，电子从A点射出，A点的坐标为(xA,0)，当匀强电场的场强

10、为E2时，电子从 B点射出，B点的坐标为(xB,0),求匀强电场的场强E1、E2大小之比;15如图所示，质量为 m，电荷量为+q的小球从距地面一定高度的0点，以初速度 v0沿着水平方向抛出，已知在小球运动的区域里，存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场，如果测得小球落地时L,求:的速度方向恰好是竖直向下的，且已知小球飞行的水平距离为(1)电场强度E为多大?(2)小球落地点 A与抛出点0之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?16如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45。角的绝缘直杆 AC,其下端(C端)距地面高度h= 0.8 m.有一质量为500 g的带电小环

11、套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离开杆后正好通过 C端的正下方P点.(g取10 m/s2)求:EC1 1il fl 一 1i irww. ksSu. coir(1) 小环离开直杆后运动的加速度大小和方向；小环由C运动到P点过程中，动能的增量 Ek.(3) 小环在直杆上匀速运动时速度的大小；17. 如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距 为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为 L的小孔。C D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的0处，C带正电、D带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认

12、为大小处处相等，方向都指向O。半圆形金属板两端与 B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠 A板的O处由静止释放一个质量为 m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计)，问：微粒穿过B板小孔时的速度多大；ks5u为了使微粒能在 CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件；ks5u在满足(2)的情况下微粒从释放开始计时，经过多长时间微粒第一次通过半圆形金属板间的最低点P刖3点？18. 在真空中，电子（质量为 m，电荷量为e）连续射入相距为 d的两平行金属板之间.两板不带电时，电 子将沿与两板等距离的中线射出，如图（a）所示，通过两板的时间为 T现在极板上加一个如图（b ）所示变化

13、的电压，变化的周期也为T,电压最大值 U0.若加电压后，电子均能通过板间而不碰极板，求这些电子离开电场时，垂直于两板方向的最大位移和最小位移各为多少？1町ediiri-iiii1iiil10）的质点在轨道内侧运动，经过 a点和b点时对轨道压力的大小分别为 Na和Nb。不计重力，求电场强度的大小 E;质点经过a点和b点时的动能Eka、Ekb。ttw. ks5u.已血试卷答案1答：(1)匀强电场场强 E的大小为弓，方向沿do方向向下；T(2) 试探电荷+q放在点c时，受力Fc的大小为/ -，方向斜向左下方与ac成45角;r(3) 试探电荷+q放在点b时，受力Fb的大小为一，方向沿ob方向向下.V2

14、vo22.答：(1)小球应带正电，电荷量是(2)在入射方向上小球最大位移量是3.392 mgmvo4. ( 1) 4，水平向右(2) 325.U ACWac3VU CBX bd3V/m 1V/mX BC cos 306.由Uab = UacF则b处在同一个等势面匕 根据电场线与等势面垂直知, 场强沿ac方向垂直指向切1160U “JBa u由E和記如严得E=赢亦扌莎帀*云VmFOO VE方向沿盘由匚指向世7.答:(1)电子通过B点时的速度大小为2eU0n(2)右侧平行金属板的长度为2Uq(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能为8. (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率vi为104m/s.(2)

15、匀强电场的场强大小为 1.732 XI03N/C .(3) ab两点间的电势差为 400V .9.0.01m(2)水平轨道上A、B两点之间的距离 S为 _卩m計qE10. (1 )滑块通过B点时的速度大小VB为3D11.解：答：(1)粒子穿过界面 MN时偏离中心线 RO的距离为0.03m；(2)到达PS界面时离D点0.12m ;(3) 点电荷 Q带负电，其电荷量的大小为1.39 X 1&8C.12.15 絡 以小球为研55对象，从A到B过程中，由动能宦理為当小球對迭片点时，对小球受力分析，刪在翌直肓向上：Tn产mvB71由式解铝T=3Mi+2Eq13. (2)q1= 3mg/4E 带正电VB(3)2gR2(4) L=R4E1 xB14