高中物理电势计算题

一长为L=1m的绝缘细线，上端固定，下端拴一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，形如时，将线与小球向右拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60^o角时，小球到达B点速度恰好为零。（g=10m/s²）试求：

（1）AB两点的电势差U_AB；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）小球从A到B过程中，最大速度多大？

如图甲所示，两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中A球固定，带电量Q_A=2×10^﹣4C，B球的质量为m=0.1kg．以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线．图中M点离A点距离为6米．（g取10m/s²，静电力恒量k=9.0×10⁹N•m²/C²．）

（1）求杆与水平面的夹角θ；
（2）求B球的带电量Q_B；
（3）求M点电势φ_M；
（4）若B球以E_k0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动，求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度．

如图，光滑绝缘半球槽的半径为R，处在水平向右的匀强电场中，一质量为m的带电小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低点B时，球对轨道的压力为2mg。求


（1）小球受到的电场力的大小和方向。
（2）带电小球在滑动过程中的最大速度。

一个沿x轴方向分布的电场的场强与坐标x关系图像如图所示，仅在－d≤ x ≤ d的区间有电场，x ≤ 0处电场强度的最大值为E₀，x >0处场强大小恒为E₀．规定+x轴方向为正方向，x=0处为零。一个质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下，以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动，其动能与电势能之和的值为P。求：

（1）画出x轴上电势分布的φ－x图像，要求标出最高电势；
（2）确定粒子的运动区间；
（3）一个周期内粒子在x >0区域内的运动时间；
（4）P必须满足的取值范围。

某一个电场中的等势面分布情况如图所示，试根据此图分析：

（1）电荷量是的带电粒子在电场中的c等势面的电势能是多少？
（2）如果把该带电粒子从b等势面移动到e等势面,静电力做功是多少?

如图所示，同一竖直线上的A、B两点，固定有等质量的异种点电荷，电荷量为q，正、负如图所示，△ABC为一等边三角形（边长为L），CD为AB边的中垂线，且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m、带电荷量为+Q的小球（可视为质点）由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v₀。已知静电力常量为k，现取D为电势零点，求：

（1）在等量异种电荷的电场中，M点的电势；
（2）在最低点C轨道对小球的支持力F_N为多大

在真空中的光滑绝缘水平面上的O点处，固定一个带正电的小球，所带电荷量为Q，直线MN通过O点，N为OM的中点，OM的距离为d．M点处固定一个带负电的小球，所带电荷量为q，质量为m，如图所示．（静电力常量为k）

（1）求N点处的场强大小和方向；
（2）求无初速释放M处的带电小球q时，带电小球的加速度大小；
（3）若点电荷Q所形成的电场中各点的电势的表达式φ=，其中r为空间某点到点电荷Q的距离．求无初速释放带电小球q后运动到N处时的速度大小v．

如图是一匀强电场，已知场强E＝2×10² N/C。现让一个电荷量q＝－4×10^－8 C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm。试求：

（1）电荷从M点移到N点电势能的变化；
（2）M、N两点间的电势差。

一条平直的电场线上有A、B、C三点，把m=2×10^-9kg，q= -2×10^-9C的粒子从A点移到B点，电场力做1.5×10^-7J的正功，再把该电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10^-7J，求：
（1）粒子从A点移到C点的电势能变化
（2）电势差U_AB
（3）C点的电势（以A点的电势为零）

如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r₁＜r₂．求：

（l）a、b两点哪点电势高？
（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点电势能较大？
（3）若a、b两点问的电势差为100V，将电荷量为3.2×10^﹣19C由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？做功多少？

如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点（其中C点在金属板上），且CD=4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10^﹣17J，求：

（1）匀强电场的场强；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）若A板接地，D点电势为多少？

如图所示，光滑竖直绝缘杆与一圆周交于B.C两点，圆心固定并有电量为+Q的点电荷，一质量为m，电量为+q的环从杆上A点由静止释放．已知AB=BC＝h, q<<Q,环沿绝缘杆滑到B点时的速度，求A.C两点间的电势差及环达C点时的速度。

在光滑绝缘的水平面上有半圆柱形的凹槽ABC，截面半径为R=0.4m．空间有竖直向下的匀强电场，一个质量m=0.02kg，带电量q=+l．0×l0^﹣3 C的小球（可视为质点）以初速度v₀=4m/s从A点水平飞人凹槽，恰好撞在D点，D与O的连线与水平方向夹角为θ=53°，重力加速度取g=10m/s²，sin 53°=0.8．cos 53°=0.6，试求：

（1）小球从A点飞到D点所用的时间t；
（2）电场强度E的大小；
（3）从A点到D点带电小球电势能的变化量．

一长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零，求：

（1）AB两点的电势差
（2）匀强电场的场强大小
（3）小球到达B点时，细线对小球的拉力大小

如图（a）所示，MN是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37°，MNP构成一直角三角形．MP中点处固定一电量为Q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随MN上位置x（取M点处x=0）的变化图象如图（b）所示，其中E₀、E₁、E₂为已知量，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g．（不得使用E_p=﹣）

（1）求势能为E₁时的横坐标x₁和带电小球的质量m
（2）已知在x₁处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q
（3）求小球运动到M点时的速度大小．