高中物理等势面计算题

如图所示，在x轴上方、y轴右方的区域中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一个带电粒子质量为m、电量为q，从y轴上的M点以初速度v₀沿着与x轴平行的方向进入磁场中，运动一段时间垂直于x轴打在P点后离开磁场区域，试求：

（1）带电粒子带何种电荷？OP的长度?
（2）若撤去磁场，在原区域加一个与y轴平行的匀强电场，此粒子仍从M点按原方向以初速度v₀进入此电场区域，使它仍从P点离开该区域，则所加电场方向？电场强度E的大小？

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，放置两块直径为2L的同心半圆形金属板A、B，两板间的距离很近，半圆形金属板A、B的左边有水平向右的匀强电场E₁，半圆形金属板A、B之间存在电场，两板间的电场强度E₂可认为大小处处相等，方向都指向O，现从正对A、B板间隙、到两板的一端距离为d处静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒（不计重力），此微粒恰能在两板间运动且不与板发生相互作用．

（1）求半圆形金属板A、B之间电场强度的E₂的大小？
（2）从释放微粒开始，经过多长时间微粒的水平位移最大？

如图所示，固定于同一条竖直线上的A.B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D.C是它们连线的垂直平分线，A.B.C三点构成一边长为的等边三角形。另有一个带电小球E，质量为、电荷量为（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现在办小球E拉到M点，使细线水平绑紧且与A.B.C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E向下运动到最低点C时，速度为，已知静电力常量为，重力加速度为，试求：

（1）带电小球E在C点所受的库仑力的大小及方向
（2）绝缘细线在C点对带电小球E的拉力T
（3）取D点的电势为零，求A.B所形成的电场中，M点的电势。

如图所示，虚线MN左侧有一场强为E₁＝E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E₂＝2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E₂平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m）无初速度地放入电场E₁中的A点（A点离两场边界距离为L/2），最后电子打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：

（1）电子从释放到刚射出电场E₂时所用的时间；
（2）电子刚射出电场E₂时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tan θ；
（3）电子打到屏上的点P′到点O的距离y。

如图所示，A、B为真空中相距为d的一对平金属板，两板间的电压为U，一电子以v₀的速度从带负电A板小孔与板面垂直地射入电场中。已知电子的质量为m，电子的电荷量为e。求：

（1）电子从B板小孔射出时的速度大小；
（2）电子离开电场时所需要的时间；

如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电荷、B板带负电荷．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔．C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：
 
（1）微粒穿过B板小孔时的速度多大？
（2）为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？
（3）从释放微粒开始，求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间？

如图，水平放置的金属薄板A、B间有匀强电场，电场强度大小E=2×10⁶N/C．A板上有一小孔，D为小孔正上方h=32mm处的一点．一带负电的油滴在重力G=3.2×10^﹣12N作用下，由D点开始做自由落体运动．当油滴进入电场后，恰好做匀速直线运动．求：（g取10m/s²）

（1）油滴刚进入电场时的速度大小；
（2）油滴所带的电荷量．
（3）在图中标出电场的方向．

如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=3×10^﹣8C的正电荷从a移到b电场力做功为W₁=1.2×10^﹣7J，求：

（1）匀强电场的场强E；
（2）电荷从b移到c，电场力做的功W₂；
（3）a、c两点间的电势差U_ac．

在xoy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电量为+q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中为常数，粒子所受重力忽略不计，求：

（1）粒子从A到C过程所经历的时间
（2）粒子经过C时的速率

如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，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？

如图所示，有一对长4cm的平行金属板，相距3cm倾斜放置与水平面成37°角，两板间加上50V电压，有一带电粒子质量为4×10^﹣8kg，以1m/s的速度自A板左边缘C水平进入电场，在电场中沿水平方向运动并恰好从B板边缘水平飞出，虚线为其运动轧迹，g=10m/s²，sin37°=0.6．求：

①带电粒子所带电量．
②带电粒子飞出电场时的速度多大．

如图（a）所示，两块水平放置的平行金属板A、B，板长L="18.5" cm，两板间距d="3" cm，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=6.0×10^-2 T，两板加上如图（b）所示的周期性变化的电压，t=0时A板带正电．已知t=0时，有一个质量m=1.0×10^-12 kg，带电荷量q=+1.0×10^-6 C的粒子，以速度v="600" m／s，从距A板 2.5 cm处，沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间，若不计粒子的重力，取π＝3.0，求：

1.粒子在t=0至t=1×10^-4 s内做怎样的运动?位移多大?
2.带电粒子从射入到射出板间所用的时间．

如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L＝1 m．间距d＝ m，两金属板间电压U_MN＝1×10⁴ V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B₁，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B₂.已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上．AF两点的距离为 m．现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m＝3×10^－10 kg，带电荷量q＝＋1×10^－4 C，初速度v₀＝1×10⁵ m/s.

(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向；
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B₁；
(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B₂应满足的条件．

如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度v₀射入电场中，v₀方向的延长线与屏的交点为O.试求：
（1）粒子从射入电场到打到屏上所用的时间．
（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α；
（3）粒子打在屏上的点P到O点的距离Y.

相距为d的M、N两平行金属板与电池相连接，如图所示。一带电粒子从M极板边缘，垂直于电场方向射入，并打到N板的中心。现欲使粒子原样射入，但能射出电场，不计重力，就下列两种情况，分别求出N板向下移动的距离。

（1）保持开关K闭合
（2）把闭合的开关K断开