电场计算题专题训练
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电场计算题专项练习题
1.在场强为E的匀强电场中,取O点为圆心,r为半径作一圆周,在O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F c的大小、方向如何?
(3)试探电荷+q放在点b时,受力F b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v0,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)
3.如图1-4-18所示,一质量为m、带有电荷量-q的小物体,可以在水平轨道Ox上运动,O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轴正方向,小物体以速度v0从x0点沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力F f作用,且F f 4.真空中存在空间围足够大的,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sin37°= 0.6, cos37°= 0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度v 0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; 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=m 32,已知电场线平行于△ABC 所在的平面,一个带电荷量q=-2×10-6C 的点电荷由A 移到B 的过程中,电势能增加1.2×10-5J ,由B 移到C 的过程中,电场力做功6×10-6 J ,求: ⑴A 、C 两点的电势差U AC ⑵该电场的场强E 6.如图所示,在匀强电场中,电荷量q =-5.0×10 -10 C 的负电荷,由a 点移到b 点和由a 点移到c 点,静电力做功都是4.0×10-8 J .已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形,ab =20 cm ,∠a =37°,∠c = 90°,(sin 37°=0.6 ,cos37°=0.8)求: (1)a 、b 两点的电势差ab U ; (2)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,A、B 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; (3)电子穿出右侧平行金属板时的动能. 8.(2013•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=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C,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v 1 (2)匀强电场的场强大小 (3)ab两点间的电势差. 9.(2010秋•期末)一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105V/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. 10.(2011秋•泸西县校级期末)如图所示,BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面,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.今有一质量为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μ,求: (1)滑块通过B点时的速度大小V b? (2)水平轨道上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,一带正电的粒子电荷量q=10﹣10C,质量m=10﹣20kg,沿电场中心线R O垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/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O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RO与界面PS的交点,O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.(静电力常数k=9.0×109N•m2/C2,粒子的重力不计) (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线R O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,O点固定,绝缘轻细杆l,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,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轨道的D点释放后可以静止不动。已知OD与竖直方向的夹角为α =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q1和带电种类; (3)滑块下滑通过B点时的速度大小v B ; (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;