《电场》大题(十年高考)

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电场经典练习题与例题

电场经典练习题与例题

电场〔学生版〕〔一〕正负电荷电场线1.真空中相距L 的两个固定点电荷E 、F 所带电荷量大小分别是Q E 和Q F ,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M 、N 两点,其中N 点的切线与∠NFE .如此〔 〕 A .E 带正电,F 带负电,且Q E >Q FB .在M 点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷 将沿电场线运动到N 点C .过N 点的等势面与EF 连线垂直D .负检验电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能2 四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量与其附近的电场线分布如下列图.ab 、cd 分别是正方形两组对边的中垂线,O 为中垂线的交点,P 、Q 分别为ab 、cd 上的两点,OP >OQ ,如此〔 〕 A .P 点的电场强度比Q 点的小 B .P 点的电势比M 点的低C .OP 两点间的电势差小于OQ 间的电势差D .一带正电的试探电荷在Q 点的电势能比在M 点大3 两电荷量分别为q 1和q 2的点电荷固定在x 轴上的O 、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随x 变化的关系如下列图,其中C 为ND 段电势最低的点,如此如下说确的是〔 〕A .q 1、q 2为等量异种电荷B .C 点的电场强度大小为零C .NC 两点间场强方向沿x 轴负方向D .将一正点电荷从N 点移到D 点,电场力先做负功后做正功N FEML4 在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q,以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd,如下列图,如此如下说确的是〔〕A.场强大小关系有Ea =Eb、Ec=EdB.电势上下关系有φa >φb、φc=φdC.将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D.将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变5如下列图,MN、PQ是圆的两条相互垂直的直径,O为圆心。

两个等量正电荷分别固定在M、N两点。

关于电场的典型例题大题

关于电场的典型例题大题

关于电场的典型例题大题大题一:有一点电荷Q1=3μC位于坐标原点处,另一点电荷Q2=-4μC位于坐标点(3,0)处。

求为空间任一点P的电场强度大小和方向。

解答:首先计算Q1对点P的电场强度的贡献:根据库仑定律,点P的坐标为(x,y),点P的电场强度可以表示为:E1 = k * Q1 / r1^2其中,k为电场常量,Q1为点电荷1的电荷量,r1为点电荷1到点P的距离。

点P和点电荷1的直线距离r1可以用勾股定理计算:r1 = sqrt(x^2 + y^2)则点电荷1对点P的电场强度为:E1 = k * Q1 / (x^2 + y^2)接下来计算Q2对点P的电场强度的贡献:点Q2和点P的直线距离r2可以用勾股定理计算:r2 = sqrt((x-3)^2 + y^2)则点电荷2对点P的电场强度为:E2 = k * Q2 / ((x-3)^2 + y^2)由于电场是矢量量,所以Q1和Q2对点P的电场强度大小和方向要进行矢量叠加:E = E1 + E2其中,E为点P的电场强度矢量,E1为点电荷1对点P的电场强度矢量,E2为点电荷2对点P的电场强度矢量。

将E1和E2代入上式,并合并同类项可得:E = k * (Q1 / (x^2 + y^2) + Q2 / ((x-3)^2 + y^2))以上即为点电荷Q1和Q2对点P的电场强度大小和方向的表达式。

大题二:一无限长的均匀带电直线上,线密度λ=2μC/m。

求离直线距离为d=5cm的位置的电场强度大小和方向。

解答:我们可以通过将带电直线剖分成无限多小的电荷段来求解。

首先将无限长带电直线分成小段,每一小段的长度即为dx。

每一小段的电荷量可以用微积分的思想来表示,即dQ = λ * dx。

然后计算每一小段对离直线距离为d的位置点P的电场强度的贡献。

根据库仑定律,点P的电场强度可以表示为:dE = k * dQ / r^2其中,k为电场常量,dQ为每一小段的电荷量,r为小段电荷到点P的距离。

电场经典题型

电场经典题型

电场经典题型(总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除温馨提示:此题库为Word 版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观 看比例,点击右上角的关闭按钮可返回目录。

考点7 电场1.(2010·安徽理综·T18)如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,0R 为定值电阻,1R 、2R 为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。

闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。

调节1R 、2R ,关于F 的大小判断正确的是( ) A .保持1R 不变,缓慢增大2R 时,F 将变大 B .保持1R 不变,缓慢增大2R 时,F 将变小 C .保持2R 不变,缓慢增大1R 时,F 将变大 D .保持2R 不变,缓慢增大1R 时,F 将变小【命题立意】本题以电容器为背景,结合电路、带电小球的平衡问题,主要考查电场、受力分析、共点力的平衡、闭合电路的欧姆定律、电路的动态分析等知识点。

【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【规范解答】选B.分析电路可知R 的作用相当于导线,R 2增大时,R 0两端的电压变小,所以两板间的电压变小,场强变小,电场力变小,绳子上的拉力F 等于重力与电场力的合力,而重力不变,电场力变小,其合力变小,绳上的拉力F 变小,B 正确。

2.(2010·福建理综·T18)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。

如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为1R 和2R 的圆环,两圆环上的电荷量均为q (q>0),而且电荷均匀分布。

两圆环的圆心1O 和2O 相距为2a ,联线的中点为O ,轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r (r<a )。

分析判断下列关于A 点处电场强度大小E 的表达式(式中k 为静电力常量)正确的是( )部分电阻变化 电压变化电场变化、电场力变化A .()()21222221kqR kqR E R a r R a r =-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦B .()()212332222221kqR kqR E R a r R a r =-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦C .()()()()222221kq a r kq a r E R a r R a r +-=-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦D .()()()()2332222221kq a r kq a r E R a r R a r +-=-⎡⎤⎡⎤+++-⎣⎦⎣⎦【命题立意】不拘泥于课本的限制,要求判断两个均匀带电圆环轴线上的电场强度大小,注重考查物理方法,要求考生注意去领会相关物理研究方法。

物理电场试题及答案

物理电场试题及答案

物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 无法确定答案:B2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是闭合的B. 电场线是直线C. 电场线是曲线D. 电场线是虚线答案:C3. 电势能与电场力做功的关系是:A. 电势能增加,电场力做正功B. 电势能增加,电场力做负功C. 电势能减少,电场力做正功D. 电势能减少,电场力做负功答案:D4. 两个点电荷之间的库仑力遵循:A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 欧姆定律答案:A5. 电容器的电容与下列哪个因素无关?A. 电容器的两极板面积B. 电容器的两极板间距离C. 电容器两极板间的介质D. 电容器的电压答案:D6. 在电场中,一个带电粒子的加速度与电场强度的关系是:A. 与电场强度成正比B. 与电场强度成反比C. 与电场强度无关D. 与电场强度的平方成正比答案:A7. 电场中某点的电势与该点的电场强度的关系是:A. 电势高,电场强度一定大B. 电势低,电场强度一定小C. 电势与电场强度无关D. 电势与电场强度成正比答案:C8. 电荷在电场中的运动轨迹与电场线的关系是:A. 电荷的运动轨迹与电场线重合B. 电荷的运动轨迹与电场线平行C. 电荷的运动轨迹与电场线垂直D. 电荷的运动轨迹与电场线无关答案:D9. 电场中某点的电势与该点的电荷量的关系是:A. 电势与电荷量成正比B. 电势与电荷量成反比C. 电势与电荷量无关D. 电势与电荷量的平方成正比答案:C10. 电场线的方向与下列哪个因素有关?A. 电场强度的大小B. 电场强度的方向C. 电荷的正负D. 电荷的电量答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场强度的单位是_______。

答案:牛顿每库仑(N/C)2. 电势的单位是_______。

答案:伏特(V)3. 电容器的单位是_______。

10 静电场2高考真题分项详解(原卷版)

10 静电场2高考真题分项详解(原卷版)

十年高考分类汇编专题10静电场2(2011—2020)目录题型一、带电粒子在复合场中的运动 ................................................................................................ 1 题型二、带电粒子在纯电场、复合场中运动的综合类问题 (3)题型一、带电粒子在复合场中的运动1.(2019天津)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )A .动能增加212mvB .机械能增加22mv C .重力势能增加232mv D .电势能增加22mv2.(2016江苏)如图所示,水平金属板A 、B 分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态.现将B 板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴( )A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动3.(2013广东)喷墨打印机的简化模型如图所示.重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中( )A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关4.(2016全国1)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。

忽略空气阻力。

由此可知()A. Q点的电势比P点高B. 油滴在Q点的动能比它在P点的大C. 油滴在Q点的电势能比它在P点的大D. 油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小5.(2014·天津)如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加.10V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不6.(2010全国卷2)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为4会下落,取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m 。

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题

高二电场练习题及答案大题1. 题目:电场搜索题目描述:有一个半径为R的均匀圆环,总电荷为Q。

求出其边上点P处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * Q / r^2,其中k为电场常数。

由于点P位于圆环的边上,可以将圆环看作是由无限个点电荷组成,对每个点电荷求出其贡献的电场强度,然后求和即可。

假设圆环上的一个小元素dq,其电荷为dq = Q / (2 * π * R),则点P 处的电场强度为:dE = k * dq / r^2 = k * (Q / (2 * π * R)) / r^2由于所有小元素对点P的贡献是一样的,我们可以将所有小元素的贡献相加得到整个圆环对点P的贡献。

将上式积分即可得到点P处的电场强度大小:E = ∫(0→2π) dE = ∫(0→2π) [k * (Q / (2 * π * R)) / r^2] dθ由于圆环是均匀的,可以将积分结果写成E = k * Q / R^2所以点P处的电场强度大小为E = k * Q / R^22. 题目:电荷分布题目描述:一个线带电荷λ在均匀带电线上自A点到B点的距离为L。

求出点C处的电场强度大小。

答案:电场强度大小与距离r的关系为E = k * λ / r,其中k为电场常数,λ为线带电荷线密度。

点C处的电场强度大小可以通过积分计算得到。

假设线上一小段长度为dx,其线密度为λ = q / dx,其中q为该小段的电荷。

对于该小段线段的贡献的电场强度大小可以通过dq = λ * dx / r计算得到。

将所有小段线段的贡献相加即可得到点C处的电场强度大小:E = ∫(A→B) dq = ∫(A→B) [λ * dx / r] = λ * ∫(A→B) dx / r由于线带电荷是均匀的,可以将积分结果写成E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r所以点C处的电场强度大小为E = λ * (ln(B) - ln(A)) / r3. 题目:电势差计算题目描述:有两个无穷大的平行板,板与板之间距离为d。

高二物理电场试题及答案

高二物理电场试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 电荷间的作用力遵循以下哪个定律?A. 万有引力定律B. 库仑定律C. 牛顿第二定律D. 欧姆定律答案:B2. 电场强度的方向是:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 与电荷运动方向相同D. 与电荷运动方向相反答案:A3. 电势差与电场强度的关系是:A. 电势差越大,电场强度越小B. 电势差越大,电场强度越大C. 电势差与电场强度无关D. 电势差与电场强度成正比答案:B4. 电容器的电容与以下哪个因素无关?A. 电容器两极板间的距离B. 电容器两极板的面积C. 电容器两极板间的介质D. 电容器两极板的材料答案:D5. 电场中某点的电势与该点的电场强度大小无关,这主要是因为:A. 电势是标量,电场强度是矢量B. 电势是相对量,而电场强度是绝对量C. 电势是相对量,电场强度是相对量D. 电势是绝对量,而电场强度是相对量答案:B6. 电场线的特点不包括以下哪一项?A. 电场线不相交B. 电场线不闭合C. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷D. 电场线的方向与电荷运动方向相同答案:D7. 电场中两点间的电势差与电荷量无关,这是因为:A. 电势差是相对量B. 电势差是绝对量C. 电势差与电场强度成正比D. 电势差与电场强度成反比答案:A8. 电容器充电时,其内部的电场强度:A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 先增大后减小答案:A9. 电容器的电容与两极板间的距离成反比,与两极板的面积成正比,这表明:A. 电容器的电容与两极板间的距离成正比B. 电容器的电容与两极板的面积成反比C. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积无关D. 电容器的电容与两极板间的距离和两极板的面积有关答案:D10. 电场强度的单位是:A. 牛顿/库仑B. 库仑/牛顿C. 伏特/米D. 米/伏特答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 电荷的周围存在一种特殊物质,称为_______,它对电荷有作用力。

历年全国高考物理电场真题

历年全国高考物理电场真题电场是物理学中一个重要的概念,也是高考物理考试中涉及频率较高的内容之一。

通过分析历年全国高考的物理电场真题,我们可以更好地了解考试的命题方向,针对性地复习相关知识,提高解题能力。

以下将从不同年份的全国高考真题中选取几道典型的电场题目进行分析。

1.(2017年全国高考物理试题·全国Ⅲ卷)如图所示,点电荷q1=2微库,q2=-8微库,在无穷远处有一点电荷Q=16微库。

设d1和d2分别为q1和q2对无穷远处某一点D在图中所示两条直线的电势影响大小。

下列说法正确的是A. d1>d2B. d1=d2C. d1<d2D. 无法比较解析:根据电场叠加原则,电荷q1和q2在D点形成的电场是叠加而成的。

由于电荷Q在无穷远处,其电场对D点的影响可以忽略不计。

所以D点的电势大小只与q1和q2的电荷量有关。

根据库仑定律可知,等效电荷量为q1+q2=2-8=-6微库。

则电场大小与-------【此处省略部分内容】2.(2015年全国高考物理试题·全国I卷)如图所示,在无限大的匀强电场中,有一块绝缘导体平板,其一端接地,另一端与外电源的正极相连。

初始时,导体平板(无电荷)与电场的夹角为θ,导体内表面出现负电荷,电场方向不发生改变。

以下叙述正确的是A. 如果导体平板如图①所示连接电源,导体内表面电荷↑,θ增大B. 如果导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ增大C. 如果导体平板如图①所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ减小D. 如果导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↑,θ减小解析:由于导体平板与外电源正极相连,根据导体内外电荷分布规则,导体内表面将带负电荷。

根据电场分布规律,负电荷在电场中会受力方向与强度都与电场方向相反的电场力。

所以只有选项B中的叙述是正确的。

导体平板如图②所示连接电源,导体内表面电荷↓,θ增大。

这种题型考查了------【此处省略部分内容】通过对历年全国高考物理电场真题的分析,可以看出考题的命制方式多样,既有考查基础概念的题目,也有考查理解能力和解决问题能力的题目。

高中物理电场试题及答案解析

高中物理电场试题及答案解析一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = Fq/q答案:A解析:电场强度E定义为单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值,即E = F/q。

2. 一个点电荷Q产生电场的电场线分布是:A. 从Q向外发散B. 从无穷远处指向QC. 从Q向无穷远处发散D. 以上都是答案:C解析:点电荷Q产生的电场线从Q向无穷远处发散,正电荷向外发散,负电荷向内收敛。

二、填空题1. 电场线从正电荷出发,终止于________。

答案:无穷远处或负电荷2. 电场中某点的场强为E,若将试探电荷加倍,则该点的场强为________。

答案:E三、计算题1. 一个点电荷q = 2 × 10⁻⁸ C,求它在距离r = 0.1 m处产生的电场强度。

答案:E = k * q / r²E = (9 × 10⁹ N·m²/C²) * (2 × 10⁻⁸ C) / (0.1 m)²E = 1800 N/C解析:根据点电荷的电场强度公式E = k * q / r²,代入数值计算即可得到答案。

2. 一个带电粒子的质量为m = 0.01 kg,带电量为q = 1.6 ×10⁻¹⁹ C,它在电场强度为E = 3000 N/C的电场中受到的电场力是多少?答案:F = q * EF = (1.6 × 10⁻¹⁹ C) * (3000 N/C)F = 4.8 × 10⁻¹⁶ N解析:根据电场力的公式F = q * E,代入已知的电荷量和电场强度即可计算出电场力。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该对电场强度的定义、点电荷产生的电场线分布以及电场力的计算有了更深入的理解。

希望同学们能够掌握这些基本概念和计算方法,为进一步学习电场的相关知识打下坚实的基础。

高中物理电场试题及答案

高中物理电场试题及答案一、选择题1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = F * qD. E = q / F^2答案:A2. 电场线的特点是什么?A. 电场线是真实存在的B. 电场线是闭合的C. 电场线不相交D. 所有选项都正确答案:C3. 电场中某点的场强大小为E,将试探电荷从该点移动到无穷远处,电场力做的功为W。

若试探电荷的电荷量为q,那么该点的电势能为:A. -qEB. qEC. -WD. W答案:D二、填空题4. 电场强度是描述电场强弱和方向的_______,其单位是_______。

答案:物理量;N/C5. 点电荷Q产生的电场强度E与点电荷的电荷量Q成正比,与点到点电荷的距离r的平方成_______。

答案:反比三、简答题6. 请简述电场对电荷的作用力与电场强度的关系。

答案:电场对电荷的作用力F等于电场强度E与电荷量q的乘积,即F = qE。

电场强度E是电场本身的属性,与放入其中的电荷无关。

四、计算题7. 一个点电荷Q = 2 × 10^-6 C,求在距离它1 m处的电场强度。

答案:根据点电荷的电场强度公式 E = kQ/r^2,其中k是库仑常数,k = 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2。

代入数值计算得E = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (2 × 10^-6 C) / (1 m)^2 = 17.98 N/C。

8. 若在上述电场中放入一个电荷量为-1 × 10^-8 C的负电荷,求该负电荷所受的电场力大小。

答案:根据F = qE,代入q = -1 × 10^-8 C和E = 17.98 N/C,计算得 F = -1 × 10^-8 C × 17.98 N/C = -1.798 × 10^-6 N。

结束语:通过本试题的练习,同学们应该能够加深对电场强度、电场线、电势能以及电场力等概念的理解,并能够运用相关公式进行计算。

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0v 图甲图乙电场高考题汇编1、质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。

汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M 、N 为两块水平放置的平行金属极板,板长为L ,板右端到屏的距离为D ,且D 远大于L ,O’O 为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离O’O 的距离。

以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系,其中x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。

(1)设一个质量为m 0、电荷量为q 0的正离子以速度v 0沿O’O 的方向从O’点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上O 点。

若在两极板间加一沿+y 方向场强为E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离O 点的距离y 0;(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。

上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y 方向的匀强磁场。

现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从O’点沿O’O 方向射入,屏上出现两条亮线。

在两线上取y 坐标相同的两个光点,对应的x 坐标分别为3.24mm 和3.00mm ,其中x 坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。

尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时O’O 方向的分速度总是远大于x 方向和y 方向的分速度。

2、制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行极板,如图甲所示,加在极板A 、B 间的电压AB U 作周期性变化,其正向电压为0U ,反向电压为-k (1)0U k >,电压变化的周期为2r ,如图乙所示。

在t=0时,极板B 附近的一个电子,质量为m 、电荷量为e ,受电场作用由静止开始运动。

若整个运动过程中,电子未碰到极板A ,且不考虑重力作用。

(1)若54k =,电子在0—2r 时间内不能到达极板A ,求d 应满足的条件; (2)若电子在0—2r 时间未碰到极板B ,求此运动过程中电子速度v 随时间t 变化的关系;(3)若电子在第N 个周期内的位移为零,求k 的值。

3、如图甲所示,建立Oxy 坐标系,两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l ,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy 平面向里。

位于极板左侧的粒子源沿x 轴间右连接发射质量为m 、电量为+q 、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t 时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。

已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时,刻经极板边缘射入磁场。

上述m 、q 、l 、l 0、B 为已知量。

(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)(1)求电压U的大小。

(2)求12时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。

(3)何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。

4、如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。

一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。

一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。

(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为v m,求滑块从静止释放到速度大小为v m过程中弹簧的弹力所做的功W;(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。

图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,v m是题中所指的物理量。

(本小题不要求写出计算过程............)5、图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。

(1)求上述粒子的比荷qm;(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。

6、如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板。

有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。

若某一时刻在金属板A、B间加一电压,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。

已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为μ,若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。

则(1)小物块与金属板A 碰撞前瞬间的速度大小是多少?(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?7、1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。

回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D 形金属盒半径为R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。

磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直。

A 处粒子源产生的粒子,质量为m 、电荷量为+q ,在加速器中被加速,加速电压为U 。

加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)求粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比;(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;(3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。

若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ,试讨论粒子能获得的最大动能E ㎞。

8、如图所示,直线形挡板p 1p 2p 3与半径为r 的圆弧形挡板p 3p 4p 5平滑连接并安装在水平台面b 1b 2b 3b 4上,挡板与台面均固定不动。

线圈c 1c 2c 3的匝数为n,其端点c 1、c 3通过导线分别与电阻R 1和平行板电容器相连,电容器两极板间的距离为d,电阻R 1的阻值是线圈c 1c 2c 3阻值的2倍,其余电阻不计,线圈c 1c 2c 3内有一面积为S 、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度B 随时间均匀增大。

质量为m 的小滑块带正电,电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v 0从p 1位置出发,沿挡板运动并通过p 5位置。

若电容器两板间的电场为匀强电场,p 1、p 2在电场外,间距为L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ,其余部分的摩擦不计,重力加速度为g.求:(1)小滑块通过p 2位置时的速度大小。

(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。

(3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。

9、如题25图,离子源A 产生的初速为零、带电量均为e 、质量不同的正离子被电压为U 0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM 上的小孔S 离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN 进入磁感应强度为B 的匀强磁场。

已知HO=d ,HS=2d ,MNQ ∠=90°。

(忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强E 0的大小以及HM 与MN 的夹角ϕ;(2)求质量为m 的离子在磁场中做圆周运动的半径;(3)若质量为4m 的离子垂直打在NQ 的中点1S 处,质量为16m 的离子打在2S处。

求1S 和2S 之间的距离以及能打在NO 上的正离子的质量范围。

10、 如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为E ,方向与y 轴平行;在x 轴下方有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。

一质量为m 、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x 轴的速度从y 轴上的P 点处射入电场,在x 轴上的Q 点处进入磁场,并从坐标原点O 离开磁场。

粒子在磁场中的运动轨迹与y 轴交于M 点。

已知OP=l ,l OQ 32=。

不计重力。

求(1)M 点与坐标原点O 间的距离;(2)粒子从P 点运动到M 点所用的时间。

11、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 (n ≥1),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。

12、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m 、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取8.037cos ,6.037sin =︒=︒)。

现将该小球从电场中某点以初速度0v 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;13、图1中B 为电源,电动势27=εV ,内阻不计。

固定电阻Ω=5001R ,R 2为光敏电阻。

C 为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长m 100.821-⨯=l ,两极板的间距m 100.12-⨯=d 。

S 为屏,与极板垂直,到极板的距离m 16.02=l 。

P 为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形a 、b 和c 构成,它可绕A A '轴转动。

当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时,R 2的阻值分别为1 000Ω、2 000Ω、4 500Ω。

有一细电子束沿图中虚线以速度m/s 100.860⨯=v 连续不断地射入C 。

已知电子电量C 106.119-⨯=e ,电子,电子质量kg 10931-⨯=m 。

忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。

假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。

(1)设圆盘不转动,细光束通过b照射到R2上,求电子到达屏S上时,它离O点的距离y。

(计算结果保留二位有效数字)。

(2)设转盘按图1中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。

取光束照在a、b分界处时t=0,试在图2给出的坐标纸上,画出电子到达屏S上时,它离O点的距离y随时间t的变化图线(0—6 s间)。

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