静电场经典作业

发布 2022-07-15 16:14:28 阅读 8738

静电场典型作业题。

作业11、如图所示,两块不带电的竖直平行板相距为d,一个重为g的带电小球,在重力作用下在两板间竖直落下,此时小球运动的轨迹是沿a、b竖直方向,当两板间加上电压u时,小球受力方向变成沿bc方向,则此小球所带的电荷量应是。

2.(2023年连云港高二检测)a、b是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点,其速度—时间图象如图1-15所示。则这一电场可能是。

图1-153、在水平向右的匀强电场中,置一光滑导轨,轨道由水平部分和与之相连接的半圆环abc组成,半圆环半径为r,a为最低点,c为最高点.如图,今距a点为l的o处有一质量为m,带正电荷的小球,从静止开始沿水平部分进入圆环.若eq=mg(q代表小球电荷量),则l必须满足什么条件才能使小球在半圆环上运动时,不脱离圆环.

4:如图所示,质量为m、带电量为+q的小球在距离地面高为h处,以一定的初速度水平抛出,在距抛出点水平距离l处有一管口略比小球直径大一些的竖直细管,管上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,在管子上方整个区域内加一个水平向左的匀强电场.求:

1 球的初速度v0电场强度e小球落地时的动能。

作业25:如图所示平行板电容器经开关s与电源连接,s闭合一段时间后断开,a处固定一带电量很小的正点电荷,φa表示a点电势 ,fa表示点电荷受的电场力,epa表示在a点的电势能,现将电容器b板向下移动一小段距离使板间距离增大,则( )

a.φa变小,fa变大, epa变小b.φa变大,fa不变,epa变大。

c.φa不变,fa变小,epa不变d.φa不变,fa不变,epa不变

6、有一匀强电场,其场强为e,方向水平向右,把一个光滑绝缘环,竖直放置于场中,环面平行于电场线,环的顶点a穿有质量m 、电荷量为+q的空心小球,当小球由静止始从a点下滑圆周到b点时,小球对环的压力大小为[ ]

a.2mg b.qe c.2mg+qe d.2mg+3qe

7、如图26,在竖直向下的匀强电场中,使一个带负电的小球从斜轨道上面a点由静止滑下,若使小球沿圆形轨道内侧通过半径为r的圆形轨道顶端的b点时不落下来,至少使它在斜轨上的高度h为多少?轨道都是光滑绝缘的。小球重力大于它所受的静电力。

8:如图所示的装置,在加速电场u1内放置一根塑料管ab(ab由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),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.一个带负电荷的小球,恰好能沿光滑管壁运动.小球由静止开始加速,离开b端后沿金属板中心线水平射入两板中,若给两水平金属板加一电压u2,当上板为正时,小球恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,小球射到下板上距板的左端l/4处,求:

1)u1:u2;

2)若始终保持上板带正电,为使经u1加速的小球,沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压u的范围是多少?(请用u2表示)

作业39、两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正、负极相连,如图所示.在电场中的o点,用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球,小球静止在细线与竖直方向夹角为θ的位置.现将两金属板绕各自的中心转轴旋转一定的角度,两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行,如图中虚线所示.则:

a两板间匀强电场的场强将变大。

b.细线对小球的拉力将变大。

c小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变小。

d.小球静止时细线与竖直方向夹角θ将变大。

10:如图所示,水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷q,一表面绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响q的电场),从左端以初速度v0滑上金属板,沿光滑的上表面向右运动到右端,在该运动过程中( )

a.小球做匀速直线运动b.小球做先减速,后加速运动。

c.小球的电势能保持不变d.电场力对小球所做的功为零。

11、如图所示,空间存在着强度e=2.5×102n/c方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为l=0.5m的绝缘细线,一端固定在o点,一端拴着质量m=0.

5kg、电荷量q=4×10-2c的小球。现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取g=10m/s2.

求:(1)小球的电性;

(2)细线能承受的最大拉力;

(3)当小球继续运动后与o点水平方向距离为l时,小球距o点的高度。

12:如图,半径为r的光滑圆环,竖直置于场强为e的水平方向的匀强电场中,今有质量为m,带电量为+q的空心小球穿在环上,求当小球由顶点a从静止开始下滑到与圆心o等高。

的位置b时,小球对环的压力?

作业413:如图所示,a、b、c、d是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知a、b、c三点的电势分别为他φa=15v,φb=3v,φc=-3v,则φc

14:如图所示,a、b两板间的匀强电场e=1.2×108n/c,两板相距5cm,p1离a板0.

5cm,p2离b板0.5cm。若b板带正电荷且接地,则p1点的电势为___v,p2点的电势为___v。

若有一电荷q =-2×10-6c从p1移到p2,电势能___填“增加”或“减少”)了___j。

15、用长为l的绝缘细线栓一只质量为m,电荷量为q的小球,如图所示,线的另一端固定在水平方向的匀强电场中,开始时将带电球拉到成水平位置,小球由静止从a点向下摆动,当细线转过60°角,小球到达b点时,速度恰好为零,试求:

1)b、a两点电势差为多少?

2)匀强电场的场强e为多大?

3)小球到达b点时,细线的拉力多大?

16:如图所示,相距为0.2m的平行金属板a、b上加电压u=40v,在两板正中沿水平方向射入一带负电小球,经0.

2s小球到达b板,若要小球始终沿水平方向运动而不发生偏转,a、b两板间的距离应调节为多少?(g取10m/s2)

作业517:在x轴上a、b两处分别放有两个点电荷,a处为-q,b处为+2q,在x轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值为ea和eb,则( )

之点,只有一处,该处合场强为0;

b. ea=eb之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2ea

之点共有三处,其中两处合场强为0;另一处合场强为2ea

之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为2ea

18、如图17,电路中,a、b为两块竖直放置的金属板,g是一只静电计,开关s合上后,静电计指针张开一个角度,下述哪些做法可使指针张角增大( )

a、 使a、b两板靠近一些。

b、 使a、b两板正对面积错开一些。

c、 断开s后,使b板向右移拉开一些。

d、 断开s后,使a、b正对面积错开一些。

19.(12分)(2023年北京市西城区质检)如图1-24所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8 cm,板长为l=25 cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5 m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到p处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:

1)下极板上提后液滴经过p点以后的加速度大小(g取10 m/s2);

2)液滴从射入开始匀速运动到p点所用时间。

答案:(1)2 m/s2 (2)0.3 s图1-24

20:如图所示,a、b、c为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现将电荷量为10-8c的正点电荷从a点移到b点,电场力做功为3×lo-6j,将另一电荷量为10-8c的负点电荷从a点移到c点,克服电场力做功3×10-6j.

1)求电场线的方向及uab、uac、ubc的值。

2)若ab边长为2cm,求电场强度。

作业621.如下图是一个由电池、电阻r与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中( )

a.电阻r中没有电流b 电容器的电容变小。

c 电阻r中有从a流向b的电流 d.电阻r中有从b流向a的电流。

22:一金属球,原来不带电,现沿球的直径的延长线放置一均匀带电细杆mn,如图所示,金属球上感应电荷产生的电场在球内直径上a、b、c三点的场强大小分别为ea、eb、ec,三者相比( )

a.ea最大b.eb最大。

c.ec最大d.ea=eb=ec

23.(12分)(2023年北京市西城区质检)如图1-24所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8 cm,板长为l=25 cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5 m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到p处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:

1)下极板上提后液滴经过p点以后的加速度大小(g取10 m/s2);

2)液滴从射入开始匀速运动到p点所用时间。

答案:(1)2 m/s2 (2)0.3 s

24:如图所示,在e=103v/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道qpn与一水平绝缘轨道mn连接,半圆形轨道平面与电场线平行,p为qn圆弧的中点,其半径r=40cm,一带正电q=10-4c的小滑块质量m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,位于n 点右侧1.

5m处,取g=10m/s2,求:

1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点q,则滑块应以多大的初速度v0向左运动?

2)这样运动的滑块通过p点时对轨道的压力是多大?

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