电容器 带电粒子在电场中的运动 2

XueDaEducationTechnology(Bei学大教育集团XueEducationGroup 专题三电容器带电粒子在电场中的运动一、概念、规律、方法与解题技巧电容的定义式：平行板电容器公式：平行板电容器中电荷受力、能量与运动的分析：有关公式：电容器与电源连接时，电压U不变，E与S、ε都无关，E只与d成反比。电容器与电源充电后断开时，电量Q不变，E与d无关，如果ε不变，E与S成反比，S不变，E不变。电容器充电时，电流流入正极，流出负极（电子流入负极）；放电时，电流流出正极，流入负极（电子流出负极）。电容器中加入一块金属板，相当于d减小，电容增大；加入一块绝缘板，介电常数ε增大，电容增大。静电计的中心电极与外壳构成一个小电容器，由可知电势差与电量成正比，电量与指针偏角成正比，指针偏角与电势差成正比，因此静电计是测量电势差或电压的仪器。带电粒子在匀强电场中运动与物体在重力作用下运动相似，做匀加速（减速）直线运动，或平抛运动。如果只有电场力做功，电势能与动能和为常数。带电粒子在点电荷的电场中圆周环绕运动与天体运动相似，库仑力为向心力，相同的环绕电荷，在不同的半径上环绕运动，半径越大，三个速度（v，ω，a）都越小，动能越小，电势能越大，动能与电势能之和越大。已知匀强电场中三个点的电势和点之间的距离，如果要求画电场线，在最高和最低两点连线上找到第三点的等电势点，得到等势线，电场线垂直于等势线，方向由高电势指向低电势。如果要求计算电场强度的大小和方向，用公式U=ELcosα列两个方程来求解。带电粒子在匀强电场中的偏转：带电粒子以垂直偏转电场的方向进入电场后做类平抛运动，出电场后做匀速直线运动。相关方程：带电粒子平抛前由静止开始在加速电场中加速：平抛运动时间：平抛加速度：离开电场时的位移侧移量：位移偏转角离开电场时的速度偏转角：位移偏转角与速度偏转角的关系：2tanα=tanβ末速度与荷质比的关系：到屏幕的位移侧移量：电荷在电场中运动要注意初始条件有：带电体的初速度、质量、电荷正负、电量、电场线方向，是否还受其他力作用，例如是否受重力。基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、微粒、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。两个重要结论不同荷质比的带电粒子从静止经过同一电场加速后垂直进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏转角度，偏移距离总相同，即其轨迹将重合，但荷质比不相同，运动的速度和时间也不相同，经过同一位置时速度的平方与电荷的荷质比成正比；动能与电荷量成正比。粒子从偏转电场中射出时，速度的反向延长线与初速度延长线的交点平分沿初速度方向的位移。即粒子好像从该中点处沿直线飞离电场一样。带电粒子在匀强电场和重力场的复合场中的运动：将重力与电场力合成一个“等效重力场”，按照在重力场中分析直线运动和平抛运动规律的方法，讨论带电粒子在“等效重力场”中的受力与运动之间的关系以及功能关系。基础训练如图所示，实线为电场中的电场线，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一正电荷在等势面A处的动能为20J，运动到等势面C处时动能为零。现取B等势面为零电势面，则当电荷的电势能为2J时的动能是（）A．2J B．8JC．10J D．18J解析：电荷运动时电势能与动能之和不变，为10J，故当电势能为2J时，动能为8J，故选B。水平放置的两个平行的金属板A、B带等量异种电荷，A板带负电荷，B板接地，若将A板向上移动到虚线位置，在A、B两板间的一点P的电场强度E和电势的变化情况是（）A．E不变，改变 B．E改变，不变C．E不变，不变 D．E改变，改变解析：当将A板向上平移到虚线位置时，意味着平行板之间的距离拉大，由知，电容C减小，由题意知电容上的带电量不变，由可知，U变大，由U=Ed，所以知，E不变，由于P点到B的距离不变，故PB之间的电压不变，故选C。一带负电的油滴，从坐标原点O以速率v0射入水平的匀强电场，v0的方向与电场方向成θ角，如图所示。已知油滴的质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速度恰好为v0，设P的坐标为（xp，yp），则应有（）A．xp＞0B．xp＜0C．xp=0D．无法确定解析：对油滴受力分析，受重力和x负向的电场力如图，三力的合力F的方向有三种可能：一是与v0反向；二是与v0反向，偏向x负轴；三是与v0反向，偏向y负轴。因此，油滴的运动有三种可能：一是沿v0方向做匀减速直线运动；二是做偏向x轴曲线运动，最高点v＜v0，舍去；三是偏向y轴曲线运动，到与y轴相交时电场力所做的功为零，重力做负功v＜v0，所以只有过y轴运动到第二象限才可能v=v0，故选B。如图所示，同心的环形虚线a、b和c表示的是一系列由同一正电荷形成的静电场中的三个等势面，另一个带电粒子在这个电场力作用下，沿着经过K、L、M、N点的轨迹做曲线运动，其运动轨迹如图中的实线所示，则（）A．粒子从K到L的过程中，电势能一直增加B．粒子从K到L的过程中，动能一直增加C．粒子从L到M的过程中，动能始终不变D．粒子从M到N的过程中，动能一直增加解析：由带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子从K到L，电场力对粒子做正功，电势能减少，动能增加，A错B对；从L到M的过程中，电场力对粒子是先做正功再做负功，动能是先增加后减少，直到相等，C错；从M到N电场力做负功，电势能增加，动能减小，D错，故选C。如图所示，在直接坐标系xOy内，有一质量为m、电量为+q的电荷从原点O沿y轴正方向以初速度v0出发电荷重力不计，现要求该电荷能通过点P（a，-b）。试设计在电荷运动的空间范围内加上“电场”后并运用物理知识求解的一种简单、常规的方案。（1）说明电荷由O到P的运动性质并在图中绘出电荷运动轨迹；（2）用必要的运算说明你设计的方案中相关物理量的表达式（用题设已知条件和有关常数）解析：从x轴上点固定一带负电的点电荷Q，使电荷绕从O在库仑力作用下到P做匀速圆周运动，其轨道半径为R，电荷运动轨道如图所示：由图知：，，，，。由牛顿第二定律得：，两块平行金属板A、B彼此平行放置，板间距离为d，两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，B板带负电，两板正中间有一带负电的油滴P。当两板水平放置时油滴恰好平衡，若把两板倾斜60°，如图所示，把油滴从P点静止释放，油滴可以打在金属板上，求：（1）油滴将打在哪个金属板上；（2）油滴打在金属板上时的速率是多少。解析：（1）将打在A板上（2）把重力分解为平行电场和水平电场两个分量，则沿电场方向的加速度，打到板上的时间，。倾斜放置时油滴受到的合力为：解得a=g，打到板上的速度大小。在真空中，一质量为m，电量为-e的电子，连续地沿中心轴线射入相距为d的两平行金属板之间，如图所示甲图中电子通过两板的时间均为T。现在极板上加一个如图乙所时的方波电压，变化周期也为T，电压最大值为U0，开始A板电势高于B板。若加电压后，电子均能通过板间而不碰极板，求这些电子离开电场后，垂直于两板方向的最大位移是多少？解析：t=0、T、2T…或T/2、3T/2、…时刻射入的电子偏转的位移最大。电子在前T/2时间内做匀加速直线运动的加速度大小为：，在垂直板方向上的位移大小为：，在后T/2时间内运动过程与前T/2时间内运动的过程对称，其位移大小，故电子的最大偏转位移是：。如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，有一质量为m，带电量为+q的小球在B板之下H处以初速度v0竖直向上进入两板间，欲使小球恰好达到A板，求A、B板间电势差多大解析：小球在B板下方时，只受重力作用，做减速运动。小球进入两极板之间时，除受重力之外，还受电场力的作用，向上做减速运动。当电场力向下时UA＞UB时，对全程由动能定理得：，解得：当电场力向下时UA＜UB时，对全程由动能定理得：，解得光滑水平面放有如图所示的用绝缘材料制成的L形滑板（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为l1距离的B处放有一质量m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面间的摩擦不计，整个装置处于场强为E的匀强电场中，初始时刻，滑块与物体都静止，求：（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大；（2）若物体与A壁碰后相对水平面的速度为碰前速率的3/5，则物体在第二次跟A壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度v和物体相对于水平面的速度v2分别为多大；（3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大。（设碰撞所经历时间极短）解析：（1）动能定理：，解得：，解得：。，（2）动量守恒：。解得：（3）如图甲所示，带电平行板电容器竖直放置，两板间的距离d=0.1m，电势差1000V，一个质量m=0.2g，带正电q=10-7C的小球用L=0.01m长的丝线悬挂于电容器内部的O点。现将小球拉到丝线呈水平伸直的位置A，然后放开，假如小球运动到O点正下方B点处时，线突然脱开，以后发现小球恰能通过B点正下方的C点处，求B、C间的距离。解析：小球在B点处脱线后，在水平方向上是以水平速度vB飞出，并且受到水平向右的电场力qE作用，是一个匀减速直线运动；在竖直方向上小球无初速度，仅受重力作用，是一个自由落体运动，所以小球的运动是上述两个正交的直线运动的合运动，由题中所给已知条件，小球由A到B过程中，重力和电场力对小球做功。由动能定理得：电势差与电场强度的关系是：，代入数据解得：设小球由B到C的飞行时间为t，则在竖直方向上有：在水平方向，由动量定理有（以水平向左为正方向）（或），解得：h=0.08dU1L1L2PMNOKA如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为dU1L1L2PMNOKA（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。解析：（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得eU1=，解得（2）电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向作匀速直线运动，沿电场方向作初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得：F=eE，E=，F=m，=t1=，y1=，解得y1=（3）设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得vy=t1=电子离开偏转电场后作匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，t2=，y2=vyt2解得y2=P到O点的距离为y=y1+y2=（2012北京）匀强电场方向沿x轴正向，电场强度E随x轴的分布如图所示，图中和d均为已知量。将带正电的质点A在O点由静止释放。A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放。当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和，不计重力。求：A在电场中的运动时间t；若B的电荷量，求两质点相互作用能的最大值；为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值。解：（1），解得（2）A离开电场后的速度：B离开电场时的速度：A、B共速时两质点相互作用的能最大:解得：（3）设B离开电场后的速度为，若B的速度不改变方向，则有当A、B距离足够远后，B的速度仍为减为零。取临界条件，AB间距足够远时，B的速度恰为零。由前两式解得：由后两式解得：所以：习题精选根据电容的定义式可知（）A．电容器的电容越大，则电容器所带电荷量越多B．电容器两极板间电势差越大，电容就越小C．电容器的电容与其电荷量成正比，与两极板间电势差成反比D．电容器的电容不随其电荷量及两极板间电势差的变化而发生变化平行板电容器的两极板始终与一直流电源的正负极连接，当两极板间插入电介质时，电容器的电荷量和两极板间电势差的变化是（）A．电容器的电荷量不变，电势差增大B．电容器的电荷量不变，电势差减小C．电容器的电荷量增大，电势差不变D．电容器的电荷量减小，电势差不变在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地.若极板B稍向上移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变小的依据是（）A．两极间的电压不变，极板上电荷量变小B．两极间的电压不变，极板上电荷量变大C．极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小D．极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大充电后的平行板电容器，连接静电计，状态如图.以下说法正确的是（）A．若两极板距离增大，则角变大．B．若两极板距离减小，则角变大．C．若在两极板间插入玻璃板，则角变大D．若在两极板间插入玻璃板，则角变小．某种带电粒子以平行于极板的初速度射入平行板电容器，射入时的初动能为E，射出时的末动能为2E。如果将这种带电粒子入射的初动能增加到2E，其他条件都不变，那么带电粒子射出该电容器两板间时的末动能将是（）A．2.25E B．2.5E C．3E D．4E如图所示，平行板电容器两极板间电势差恒定，带电油滴在两板中间静止，若将两极板间距离增大一些，则油滴将（）A．向上运动 B．向下运动C．处于静止 D．左右运动一平行板电容器充电后，断开电源，再用绝缘工具将两极板距离拉开一些，则（）A．电容器的电荷量增大 B．电容器的电容增大C．两极板间的电势差增大 D．两极板间的电场能增大（2012江苏）一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是（）A．C和U均增大 B．C增大,U减小C．C减小,U增大 D．C和U均减小传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器.当待测压力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联成闭合电路，那么（）A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化如图所示，在场强为E，方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m，带电量为－q的微粒，从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下面说法中正确的是()A.外力的方向水平B.外力的方向竖直向上C.外力的大小等于qE＋mgD.外力的大小等于eq\r((qE)2＋(mg)2)两块带电平行金属板相距0.05m，两板间的电势差为103V，两板间匀强电场的场强为____V/m。两板间有一个电子，它所受的电场力为_______N。如图1所示是某同学设计的电容式速度传感器原理图。其中上板为固定极板，下板为待测物体。在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化。若Q随时间t变化关系为（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是（）A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④宇航员在探测某星球时发现：①该星球带负电，而且带电均匀；②星球表面没有大气③在一次实验中，宇航员将一个带电小球（其带电量远远小于星球电量）置于离星球表面某一高度处以一定无初速度释放，恰好处于悬浮状态，如果选距星球表面无穷远处的电势为零，则根据以上信息可以判断（）A．小球一定带正电B．小球的电势能一定小于零C．改变小球离星球表面的高度并无初速度释放后，小球仍处于悬浮状态D．改变小球的电量后在原高度并无初速度释放后，小球仍处于悬浮状态如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方带有一带正电荷的点电荷Q，另一表面绝缘，带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）自左以初速度V0向右运动，在运动过程中（）A．小球做先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受到电场力的冲量为零 D．小球受到电场力做的功为零一带正电的小球，系于长为l的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。现把小球拉到图中的P1处，使轻线拉直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的P2点时速度的大小为（）A． B．C． D．0在静电场中，将一电子从A点移到B点，电场力做了正功，则（）A．电场强度的方向一定是由A点指向B点B．电场强度的方向一定是由B点指向A点C．电子在A点的电势能一定比在B点高D．电子在B点的电势能一定比在A点高

如图所示为某电场中的一条电场线，M、N是这条电场线上的两点，这两点的电势分别为，，则以下判断正确的是（）A．M点的电势一定高于N点的电势B．M点的场强一定大于N点的场强C．将一个电子从M点移到N点，电场力做功4eVD．将一个电子从M点移到N点，克服电场力做功4eV图中虚线表示匀强电场的等势面1、2、3、4，一带正电的粒子只在电场力的作用下从电场中的a点运动到b点，轨迹如图中虚线所示，由此判断（）A．1等势面电势最高B．粒子从a运动到b，动能减少C．粒子从a运动到b，电势能增大D．在运动中粒子的电势能与动能之和变大某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）A．在0—x1之间不存在沿x方向的电场B．在0—x1之间存在着沿x方向的匀强电场C．在x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场D．在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场如图所示，在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（重力不计）在以恒力F的作用下沿图中虚线由A至B做匀速运动，已知F和AB间夹角为θ，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是（）A．匀强电场的电场强度E=Fcosθ/qB．AB两点的电势差为Fdcosθ/qC．带电小球由A运动至B过程中电势能增加了FdcosθD．若带电小球由A向B做匀速直线运动，则F必须反向如图所示，a、b和c表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为、、，一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动。已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c时的速率为多大？两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）α粒子在极板间运动的加速度a；（3）α粒子的初速度v0。如图所示，一个质量为m，电量为-q的小物体，可在水平轨道x上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处在场强大小为E，方向沿Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速度v0从x0点沿Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f作用，且f＜Eq。小物体与墙碰撞时不损失机械能，求它在停止前所通过的总路程s。如图所示，相距为d的M、N两平行金属板，与电池组相连后，其间形成匀强电场，一带电粒子从M板边缘垂直于电场方向射入，并打在N板的正中央，不计重力。现欲把N极板远离M极板平移，使原样射入的粒子能够射出电场，就下列两种情况求出N极板至少要移动的距离。(1）开关S闭合(2）把闭合的开关打开如图所示，相距为d的两平行金属板A、B上加恒定电压U，A板电势高，在A板上放一小粒钴60，它不断地向右侧空间放出质量为m、电量为q的α粒子，粒子最大速度为v，B板上涂有荧光粉，α粒子轰击B板而发光，设两极板足够长，打在B板上的α粒子不被反射，求B板发光面积多大。如图所示，一束带电粒子（不计重力）垂直电场方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具有什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度θ，已知粒子的电荷量为q，质量为m，极板长度为l，间距为d，电势差为U。其中l、d、U为定值，q、m为不定值。(1）以相同的初速度v0进入偏转电场；(2）以相同的初动能Ek进入偏转电场；(3）先由同一电场直线加速后再进入偏转电场

如图所示，在一绝缘的水平桌面上，用一长为2L的绝缘轻杆连接两质量均为m的带电小球A和B，两小球与水平面间的动摩擦因数为。A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，开始时杆的中垂线与虚线MP重合，NQ与MP平行且相距4L，最初A和B分别静止MP两侧，据MP的距离均为L，A球距NQ的距离为3L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，MP、NQ间加上水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。设最大静摩擦等于等同条件下的滑动摩擦力，求：(1）B球第一次进入电场时的速度大小(2）最后稳定时，A球最后停在何处？A球所处初末位置间的电势差U为多大？(3）整个过程中，因摩擦而产生的内能Q及系统减小的电势能ΔE。ddMNPAddMNPAB（1）若保持两极间的电压不变，则（）（2）若充电后，断开开关，以下四个选择哪项正确？（）A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落将穿过N孔继续下落C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回 D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落将穿过N孔继续下落如图所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m，ACBD-+两极板间的距离d=5cm，电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm，C、DACBD-+（1）C、D两点间的电势差UCD；（2）一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电荷的电势能变化了多少？HhABv0如图所示，水平放置的A、B两平行板相距为h，现有质量为m的带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，HhABv0

如图所示，带电液滴P在平行金属板间的电场内保持静止，现设法使P固定，分别以O、Oˊ为轴将金属板转动一个角度α，然后释放P，则P在电场内将做()A.水平向右的匀速直线运动B.水平向右的匀加速直线运动C.斜向右下方的匀加速直线运动D.曲线运动（2012新课标）如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运AαBd如图所示，板长L=4cm的平行板电容器，板间距离d=3cm，板与水平夹角α=37°，两板所加电压为U=100V，有一带负电液滴，带电荷电为q=3×10-10C，以v=1m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出，求：⑴AαBd一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两板间电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是（）A．2v、向下 B．2v、向上 C．3v、向下 D．3v、向上质量为m=1.0kg、带电量q=+2.5×10－4C的小滑块(可视为质点)放在质量为M=2.0kg的绝缘长木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，木板长L=1.5m，开始时两者都处于静止状态，所在空间加有一个方向竖直向下强度为E=4.0×104N/C的匀强电场，如图所示.取g=10m/s2，试求:（1）用水平力F0拉滑块，要使滑块与木板以相同的速度运动，力F0应满足什么条件？（2）水平恒力F拉滑块向右端运动，在1.0s末使滑块从木板右端滑出，力F应多大？FMEmL（3）按第（2）问的力F作用，在滑块刚从木板右端滑出时，系统的内能增加了多少？（设FMEmL质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角=600的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E=的匀强电场，如图所示，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为：()EHA． B．EHC．2 D．2如图所示，相距为d的水平放置的两块平行金属板a、b，其电容量为C，开始时两扳均不带电，a板接地且中央有孔。现将带电量为q1质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方A高处无初速地滴下，竖直落向b板，到达b板后电荷全部传给b板。空气阻力不计。问：(1)第几滴液能在a、b板间做匀速直线运动?(2)能够到达b板的液滴数不会超过多少滴？（2009福建）如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q>0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）某种带电粒子以平行于极板的初速度射入平行板电容器，射入时的初动能为E，射出时的末动能为2E。如果将这种带电粒子入射的初动能增加到2E，其他条件都不变，那么带电粒子射出该电容器两板间时的末动能将是（）A.2.25E B.2.5E C.3E D.4E如图所示，一个质量为m、带电量为q的带电粒子，从两平行板的中点与匀强电场相垂直的方向射人，粒子的重力不计。当粒子的入射速度为Vo时，它恰好穿过这个电场而不会碰到金属板，现欲使入射速度为V0/2的粒子也恰好穿过电场而不会碰到金属板，则在其他条件不变的情况下，只需要()V0A．使金属板长度减小为原来的1/2V0B．两板间电压减小为原来的1/2C．两板间距离增大为原来的2倍 D．使粒子的带电量减少为原来的1/4（2012四川）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ=370，半径r=2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变，取g=10m/s2．sin370=0.6，cos370=0.8。(1)求弹簧枪对小物体所做的功；(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度。如图所示，平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，场强方向水平向右。一个带电质点质量为m=0.10g，电荷量为q=-2.0×10-4C，从电容器中心线上某点由静止开始自由下落，下落了h1=0.80m后进入匀强电场，又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板，落地点在两板中心O点左侧s=20cm处。求电容器中匀强电场的场强E的大小。质子和α粒子在同一电场中加速后再经过同一电场偏转，打在荧光屏上，下列说法正确的是（）A．到达荧光屏的位置相同 B．到达荧光屏的时间相同C．到达荧光屏时的动能相同 D．到达荧光屏时的动量相同（2005北京）在足够大的真空空间中，存在水平向右方向的匀强电场，若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中，静止时细线与竖直方向夹角=37°。现将该小球从电场中的某点竖直向上抛出，抛出的初速度大小为v0，如图所示。求：（1）小球在电场内运动过程中的最小速率。（2）小球从抛出至达到最小速率的过程中，电场力对小球做的功。（sin37°=0．6，cos37°＝0．8）如图（a）所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场。现在A、B两板间加上如图（b）所示的周期性的交变电压，在t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是()A．粒子在垂直