- 高三物理静电场题
以下是几道高三物理静电场的题目：
1. 如图，一半径为R的绝缘圆环上，存在沿圆环半径方向的匀强电场，方向相同，大小为E。将一质量为m、带电量为q的小球套在环上，并给小球一个水平初速度v0，使其能绕环在竖直平面内做完整的圆周运动。求：
图1
（1）小球在最低点时对环的作用力；
（2）小球在最低点时速度方向与圆环圆心的连线与竖直方向夹角的大小。
答案：（1）由动能定理得：EqR-mgR=1/2mv²-1/2mv₀²由牛顿第三定律得小球对环的作用力为：F=Eq+mg+mv²/R
（2）小球在最低点时速度方向与圆环圆心的连线与竖直方向夹角的大小为：tanθ=Eq/mg
2. 如图所示，在x轴上方的第一、第二象限内，存在垂直于纸面向外的匀强磁场和沿x轴正向的匀强电场，一带负电粒子从坐标原点O沿y轴正方向以初速度v0射入该区域，恰好经过点A（4，2）做匀速直线运动。若粒子仅在电场力作用下从原点O开始运动，不计重力，则下列说法正确的是（ ）
A.粒子在电场中运动时加速度大小为Eq/m
B.粒子在电场中运动时动能先增大后减小
C.粒子在磁场中运动时可能做匀速圆周运动
D.粒子从原点O运动到A点的时间为2v0/Eq
答案：C
3. 如图所示，在x轴上方存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从坐标原点O沿y轴正方向以初速度v0射入该区域，恰好经过点A（4，2）做匀速直线运动。若粒子仅在电场力作用下从原点O开始运动，不计重力，则下列说法正确的是（ ）
A.粒子在电场中运动时加速度大小为Eq/m
B.粒子在电场中运动时动能先增大后减小
C.粒子在磁场中运动时可能做匀速圆周运动
D.粒子从原点O运动到A点的时间为v0/Eq
答案：D
以上题目考察了高三物理静电场的相关知识，包括带电粒子在电场和磁场中的运动等。
相关例题：
题目：
在一块光滑的水平面上有一个固定的金属导轨，导轨间距为d，水平面内有一竖直方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为L。一个质量为m的金属棒ab放置在导轨上，且与导轨接触良好。已知金属棒的电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现在给金属棒一个水平向右的初速度v0，求：
（1）金属棒最终停下来的位置；
（2）整个过程中产生的热量Q；
（3）整个过程中安培力对金属棒做的功W。
解答：
（1）金属棒在运动过程中受到重力、支持力和安培力，由于光滑水平面，所以支持力始终为零。初始时，金属棒向右做初速度为v0的匀减速运动，最终停下来时，速度为零。根据运动学公式，有：
v² - v0² = 2ad
其中a为加速度，由牛顿第二定律可得：
BIL - mg = ma
其中I为回路中的电流，L为回路中导体棒在磁场中的长度。将以上两式代入可得：
I = (mgd + v²) / (2Bd)
最终停下来的位置在磁场区域的右边界上。
（2）整个过程中产生的热量Q等于金属棒克服安培力所做的功，即：
Q = W安 = I²Rt = (mgd + v²)²R / (2B²d²)
（3）整个过程中安培力对金属棒做的功等于回路中产生的热量，即：
W = Q = (mgd + v²)²R / (2B²d²)
综上所述，该题的答案为：（1）金属棒最终停在磁场区域的右边界上；（2）产生的热量为(mgd + v²)²R / (2B²d²)；（3）安培力对金属棒做的功为(mgd + v²)²R / (2B²d²)。
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