電場綜合計算題

c11.如圖所示，有帶電平行板電容器豎直放置，兩板之間距離d=0.10m,電勢差U=1.0X103V。一個質量為m=0.20g，帶正電q=1.0X10-7C的小球用長L=1.0X10—2m的絲線懸掛于電容器內(nèi)部的O點，現(xiàn)將小球拉到絲線呈水平伸直的位置A,然后無初速釋放，假如小球運動到O點正下方B處時，線突然斷開，以后發(fā)現(xiàn)小球恰能通過B點正下方的C處，試求：c1電容器的左極板帶什么電荷？小球從B點運動到C處的時間？小球運動到C點時的動能Ekc為多少？(g取10m/s2)■E|IAIII-3q；E+2?::4L:PQ在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質量均為m的帶電小球A和B.A球的帶電荷量為+2q，B球的帶電荷量為一3q，組成一帶電系統(tǒng).如圖所示，虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距為4L,最初A球和B球分別靜止于虛線MP的兩側，距MP的距離均為L，且A球距虛線■E|IAIII-3q；E+2?::4L:PQ七=B球剛進入電場時，A球與B球組成的帶電系統(tǒng)的速度大小.(答案:帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時所需的時間以及B球電勢能的變化量...、；2mL(答案：t=t]+t2=3~qE，B球電勢能增加了：Ep=E.3q?2L=6EqL)如圖所示的裝置是在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道，處于水平向右的勻強電場中，帶負電荷的小球從高h的A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運動并進入圓環(huán)內(nèi)做圓周運動.已知小球所受電場力是其重力的3/4,圓環(huán)半徑為R，斜面傾角6=60°，sBC=2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運動，h至少為多少？(答案：h=7.7R)河南省新鄭州二中分校2010屆高三第一次模擬如圖所示，光滑絕緣的細圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線是水平直徑.現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質點)從B點正上方的A點自由下落，A、B兩點間距離為4R.從小球進入管口開始，整個空間中突然加上一個勻強電場，電場力在豎直向上的分力大小與重力大小相等，結果小球從管口C處脫離圓管后，其運動軌跡經(jīng)過A點.設小球運動過程中帶電量沒有改變，重力加速度為g，求：小球到達B點的速度大??；小球受到的電場力的大小小球經(jīng)過管口C處時對圓管壁的壓力.

TOC\o"1-5"\h\z在電場強度大小為E的水平勻強電場中的A點，有一個質量為m,■-*帶電量為+Q的小球，若將小球以初速度v逆著電場方向水平拋出（已知重力加速度為g），求：目（1）小球經(jīng)多長時間運動到A點的正下方？:.（2）小球經(jīng)過A點正下方時離A點的距離為多大？（3）小球經(jīng)過A點正下方時的速度大小多大？如圖所示，在某豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強電場，場強E=1x104N/Co場內(nèi)有一半徑R=2m的光滑豎直絕緣環(huán)形軌道，軌道:―:TOC\o"1-5"\h\z的內(nèi)側有一質量為m=0.4kg、帶電量為q=+3x10-4C的小球，它恰，-?能沿圓環(huán)作圓周運動。取圓環(huán)的最低點為重力勢能和電勢能的零：.勢能點。求：.⑴小球機械能的最小值；—1:7—-⑵重力勢能和電勢能的和的最小值--如圖所示，空間存在著強度E=2.5X102N/C方向豎直向上的勻強電場，在電場內(nèi)一長為L=0.5m的絕緣細線一端固定于O點，一端拴著ft|t質量m=0.5kg、電荷量q=4X10-2C的小球。現(xiàn)將細線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當小球運動到最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂。取g=10m/s2。求：z（1）小球的電性；（2）細線能承受的最大拉力值；（3）當小球繼續(xù)運動后與O點水平方向距離為L時，小球距O點的高度8.如圖6（甲）所示，在兩塊相距d=50cm的平行金屬板A、B間接上U=100V的矩形交變電壓，如圖6（乙）在r=0時亥lj，A板電勢剛好為正，此時正好有質量m=10-i7kg，電量療10-16C的帶正電微粒從A板由靜止開始向B板運動，不計微粒重力，在U0.04s時，微粒離A板的水平距離是多少？微粒經(jīng)多長時間到達B板？圖6（甲）圖6（甲）圖6（乙）向垂直，若電子的初動能均為En=100eV，已知電子質量m=9.1X10-31kg，電量k09.如圖向垂直，若電子的初動能均為En=100eV，已知電子質量m=9.1X10-31kg，電量k0e=1.6X10-19C，求從兩板右側有電子射出的時間t1和無電子射出的時間t2之比。圖8（甲）圖8（乙）

兩塊水平平行放置的導體板如圖7（甲）所示，大量電子（質量m、電量e）由靜止開始，經(jīng)電壓為U的電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入兩板之間。當兩板均不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為3t；當在兩板間加如圖7（乙）所示的周期為2t，幅值恒為U的周期性電壓時，恰好能使所有電子均從兩板間通過。問：⑴這些電子通過兩板之間后，側向位移（沿垂直于兩板方向上的位移）的最大值和最小值分別是多少？⑵側向位移分別為最大值和最小值的情況下，電子在剛穿出兩板之間時的動能之比為多少？“UU°一，4..In，4..In'0*1圖7（甲）-t%2t°3t°4t°圖7（乙）電容器極板長為L，電容器兩端的電壓變化規(guī)律如左圖9（甲）所示，電壓絕對值為U。，電子（質量為m，電荷量為e）沿電容器中線射入時的初速為％，為使電子剛好由O2點射出，如圖9（乙），電壓變化周期T和板間距離d各應滿足什么條件？（用L、U。、m、e、v。表示）圖9（甲）圖9（甲）圖9（乙）如圖10（甲）所示，真空中水平放置的相距為d的平行金屬板板長為L，兩板上加有恒定電壓后，板間可視為勻強電場。在t=0時，將圖10（乙）中所示的交變電壓加在兩板上，t=0時刻恰有一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板正中間以速度U0水平飛入電場，若此粒子離開電場時恰能以平行于兩板的速度飛出（不計粒子重力），求：⑴兩板上所加交變電壓的頻率應滿足的條件。v⑵該交變電壓U0的取值范圍。，服i~!圖10（甲）圖10（乙）圖11（乙）如圖11（甲）所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓U，A板接地，B板的T電勢ub隨時間發(fā)生周期性變化，規(guī)律如圖11（乙）所示，j現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進入兩極板間的電場區(qū)內(nèi)，—圖11（甲圖11（乙）圖11（甲）若電子在t=0時刻進入，它將一直向B板運動若電子在t=T/2時刻進入，它時而向B板運動，時而向A板運動若電子在t=T/4時刻進入，它時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上若電子在t=T/8時刻進入，它時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上

如圖12（甲）所示，平行金屬板A和B的距離為也它們的右端安放著垂直金屬板的靶MN。現(xiàn)在A、B板間加上如圖12（乙）所示的方波形電壓，t=0時A板比B板的電勢高，電壓的正向值為"°，反向值也為"°，現(xiàn)有由質量為m的帶正電、電荷量為q的粒子組成的粒子束，從AB的中點O以平行于金屬板方向OOO的某一初速射入。設粒子能全部打在靶MN上，而且所有粒子在AB間的飛行時間均為T（T為交變電壓的周期），不計重力影響，試問：⑴在距靶MN的中心O'點多遠的范圍內(nèi)有粒子擊中?（2）要使粒子能全部打在靶MN上，電壓"°的數(shù)值應滿足什么條件?（寫出"°，m、d、q，T的關系式即可）。（3）電場力對每個擊中靶MN的帶電粒子所做的總功是否相等?若相等，請證明并求出此功的圖12（甲）數(shù)值；若不相等，求出此功的數(shù)值范圍。圖12（甲）TOC\o"1-5"\h\z"r1U0::::I41I002T/3T5T/32T『IIII-U0圖12（乙）圖13（甲）制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖13（甲）所示，加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為一kU0（k>1）電壓變化的周期為2t，如圖13（乙）所示。在r=0時，極板B附近的一個電子，質量為m，電荷量為。，受電場作用由靜止開始運動，若整個運動過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用。圖13（甲）⑴若k=5/4，電子在0?2t時間內(nèi)不能到達極板A，求d應滿足的條件⑵若電子在0?200T時間內(nèi)未碰到極板B、求此運動過程中電子速度u隨時間t變化的關系⑶若電子在第N個周期內(nèi)的位移為零，求k的值Oi.…“...qAFL■■:如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點0