“真空中两个静止点电荷相距10cm.它们之间相互作用力大小为9×10-4N.当它们合在一起时.成为一个带电量为3×10-8C的点电荷.问原来两电荷的带电量各为多少? 某同学求解如下:根据电荷守恒定律:q1+q2=3×10-8C= ①根据库仑定律:q1 q2=以q2=b／q1代人①式得:解得:根号中的数值小于0.经检查.运算无误.试指出求解过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

“真空中两个静止点电荷相距10cm，它们之间相互作用力大小为9×10^－4N，当它们合在一起时，成为一个带电量为3×10^－８C的点电荷，问原来两电荷的带电量各为多少?”某同学求解如下：
根据电荷守恒定律：q₁+q₂=3×10^—8C= ①
根据库仑定律：q₁ q₂=
以q₂=b／q₁代人①式得：
解得：
根号中的数值小于0，经检查，运算无误，试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。

解析试题分析：题中仅考虑了电荷同号的情况，发现无解，应该考虑电荷异号的情况。
假设q₁为正电荷，q₂为负电荷，则，
联立得
解得（q₁，q₂的正负可对调）
考点：电荷守恒定律、库仑定律。

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（6分）如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10^-10C，质量m＝10^-20kg，不计粒子的重力作用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ₀＝2×10⁶m/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 = 9.0×10⁹N·m²/C²）

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS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．

（9分）如图所示，相距2L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场E₁的场强方向竖直向下，PT下方的电场E₀的场强方向竖直向上，在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子.从某时刻起由Q到P点间的带电粒子，依次以相同的初速度v₀沿水平方向垂直射入匀强电场E₀中，若从Q点射入的粒子，通过PT上的某点R进入匀强电场E₁后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若MT两点的距离为L/2.不计粒子的重力及它们间的相互作用.试求：

（1）电场强度E₀与E₁；
（2）在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出，这些入射点到P点的距离有什么规律？

（10分）一束初速度不计的电子流经加速电压U加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若平行板间距离d =1.0cm，板长L =5.0cm，电子的质量和电荷量大小分别为m和e，电子的重力不计，问：

（1）电子离开加速电场时的速度v是多少？
（2）要使电子能从平行板间飞出，两个极板间能加的最大电压U_m与加速电压U之比是多少？

（10分）如下图示匀强电场宽度为L,一带电粒子质量为m,带电荷量为+q,从图中A点以V₀垂直于场强方向进入匀强电场，若经电场偏转后粒子从B点飞出，B点到入射线距离也为L。不计粒子重力。

求 ①A、B两点间电势差U_AB
②粒子飞出B点时的速度

如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v₀进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间距d可以改变收集效率η．当d=d₀时，η为81%(即离下板0.81d₀范围内的尘埃能够被收集)．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．

求：（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值d_m；
（2）求收集效率η与两板间距d的函数关系．

（15分）在匀强电场中，将一电荷量为2×10^-5C的负电荷由M点移到N点，其电势能增加了10^-3Ｊ，已知M、N间的距离为2cm，两点连线与电场线（方向未知）成60⁰角，如图所示。

（1）在图上标出电场线的方向
（2）M、N两点间的电势差U_MN等于多少？设M点电势为0，则N点电势φ_N等于多少？
（3）该匀强电场的场强为多大？

（11分）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d，板长为L₁，板右端到荧光屏的距离为L₂，电子的质量为m，电荷量为e。（不计重力）求：

(1)电子从偏转电场射出时的侧移量；
(2)P点到O点的距离。
(3)电子打到屏上P点的速度

(18分)如图所示，在光滑绝缘的水平面内，对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域，ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场，ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场。质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以的速度射入磁场区域，从对角线AC的中点进入电场区域。

（1）判断磁场的方向并求出磁感强度B的大小。
（2）讨论电场强度E在不同取值时，带电粒子在电场中运动的时间t。

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