静电场经典计算题Word文档下载推荐.docx

1、4、如图所示半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面，环上套有质量为m的带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，珠子所受静电力是其重力的3/4倍将珠子从环上最低点A静止释放，求珠子所能获得的最大动能Ek.。BA5、如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部分长为l1=0.2m，离水平面地面的距离为h=5.0m，竖直部分长为l2=0.1m。一带正电 的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分（长度极短可不计）时没有能量损失，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半。求： 小球运动到管口B时的速度大小； 小球着

2、地点与管的下端口B的水平距离。（g=10m/s2）6、在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一匀强电场，场强大小E=6105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个带电量q=5108C，质量m=10g的绝缘物块。物块与水平面间的滑动摩擦系数=0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s，如图所示，求物块最终停止时的位置。（g取10m/s2）7、如图所示，一根长L1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E1.0105 N/C、与水平方向成30角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q+4.5106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动

3、，电荷量q+1.010一6 C，质量m1.010一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k9.0109 Nm2C2，取gl0 m/s2）小球B开始运动时的加速度为多大？小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？小球B从N端运动到距M端的高度h20.6l m时，速度为v1.0 m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？MN E 8、如图所示的装置，U1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板。板长为L，两板间距离为d，一个质量为m、带电量为q的粒子，经加速电压加速后沿金属板中心线水平射人两板中，若两水平金属板间加一电压U2，当上板为正时，带电粒子恰好

4、能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电粒子则射到下板上距板的左端处，求：（1）为多少？（2）为使带电粒子经U1加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U2应满足什么条件？9、如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个带电量相等的正电荷，a、b是AB连线上的两点，其中AaBbL4，O为AB连线的中点，一质量为m带电量为+q的小滑块（可以看作质点）以初动能E从a点出发，沿直线AB向b点运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（nl），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数。（2）O、b两点间

5、的电势差UOb。（3）小滑块运动的总路程。10、如图所示，带等量异种电荷的平行金属板，其间距为d，两板问的电势差为U，极板与水平方向成37角放置，有一质量为m的带电粒子从下极板上端附近释放，恰好沿水平方向从上极板下端穿过电场，求:（1）粒子带何种电荷?电量多少?（2）粒子的加速度多大?粒子射出电场时的速度多大?11、如图24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 = 104C的小滑块质量为m = 40g，与水平轨道间的动摩因数 = 0.2，取g = 1

6、0m/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）12、如图甲所示，A、B两块金属板水平放置，相距为d=06cm，两板间加有一周期性变化的电压，当B板接地（=0）时，A板电势随时问变化的情况如图乙所示，现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场，若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍，且射入电场时初速度可忽略不计。d （1）在0 和 T这两段时间微粒的加速度大小和方向； （2）要使该微粒不与A板相碰，所加电压的周期最长为多少?（g=10ms2）TT/2tA13、如图所示，两平

7、行金属板A、B长8cm，两板间距离d8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q10-10C，质量m10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度02106m/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 = 9.0109Nm2/C2）（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达P

8、S界面时离D点多远？（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小14、有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为、阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的倍（1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。（1）欲使

9、小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T小球做了很多次往返运动。求在T时间小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。15、有三根长度皆为L=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m =1.0010-2kg的带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.0010-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00106N/C的匀强电场，场强方向沿水平方向向右，平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两

10、球的机械能与电势能总和与烧断前相比改变了多少。（不计两带电小球间相互作用的静电力，g取10m/s2）16、如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E0，x0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场E1，在y0的空间存在沿x轴负方向的匀强电场E2，其中m=0.1kg，q= + 1.010-3C，v0=2m/s,，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球到达x轴上的速度（2）小球回到y轴时的座标18、如图所示

11、，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。（1） 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离；（2） 若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？19、如图6所示，在的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场E；在的空间，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小也等于E。一电子（e，m）在xd处的P点以沿y轴正方向的初速度开始运动，不计电子重力。（1）电子在x方向分运动的周期。（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l。参考答案解：fA=KQ2/r2加速度为零时，对A或B：4KQ2/-mg=0, r=任一时刻A、B的加速度大小相同，故A、B各自运动了 .小球能无碰撞地通过管子，则小球落至管口时无水平方向的分速度，即速度只能竖直向下令小球运动至管口的时间为t，则竖直方向：水平方向：综合有 由动能定理得：代入v0及E有Ek = mgh