2022高考物理第一轮复习07 电场

试卷更新日期：2021-10-07 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 如图，在 $(a ， 0)$ 位置放置电荷量为 $q$ 的正点电荷，在 $(0 ， a)$ 位置放置电荷量为 $q$ 的负点电荷，在距 $P (a ， a)$ 为 $\sqrt{2} a$ 的某点处放置正点电荷Q，使得 $P$ 点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（）

A、 $(0 ， 2 a)$ ， $\sqrt{2} q$ B、 $(0 ， 2 a)$ ， $2 \sqrt{2} q$ C、 $(2 a ， 0)$ ， $\sqrt{2} q$ D、 $(2 a ， 0)$ ， $2 \sqrt{2} q$

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2. 图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（）

A、a点的电势比b点的低 B、a点的电场强度比b点的小 C、液滴在a点的加速度比在b点的小 D、液滴在a点的电势能比在b点的大

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3. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为 $F_{M}$ 和 $F_{N}$ ，相应的电势能分别为 $E_{p M}$ 和 $E_{p N}$ ，则（）

A、 $F_{M} < F_{N} ， E_{p M} > E_{p N}$ B、 $F_{M} > F_{N} ， E_{p M} > E_{p N}$ C、 $F_{M} < F_{N} ， E_{p M} < E_{p N}$ D、 $F_{M} > F_{N} ， E_{p M} < E_{p N}$

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4. 如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为 $+ q$ 的点电荷；在 $0 \leq x < \frac{\sqrt{2}}{2} a$ 区间，x轴上电势 $φ$ 的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为 $- Q$ 的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（）

A、 $Q = \frac{\sqrt{2} + 1}{2} q$ ，释放后P将向右运动 B、 $Q = \frac{\sqrt{2} + 1}{2} q$ ，释放后P将向左运动 C、 $Q = \frac{2 \sqrt{2} + 1}{4} q$ ，释放后P将向右运动 D、 $Q = \frac{2 \sqrt{2} + 1}{4} q$ ，释放后P将向左运动

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5. 如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　）

A、探测发射台周围风力的大小 B、发射与航天器联系的电磁波 C、预防雷电击中待发射的火箭 D、测量火箭发射过程的速度和加速度

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6. 某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右侧表面附近的一点。下列说法正确的是（　　）

A、实线表示电场线 B、离d点最近的导体表面电荷密度最大 C、“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同 D、电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零

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7. 如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（）

A、导体内部的场强左端大于右端 B、A，C两点的电势均低于B点的电势 C、B点的电场强度大于A点的电场强度 D、正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小

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8. 如图，已知某匀强电场方向平行于正大边形ABCDEF所在平面。已知A、B、C、D点的电势分别为4V、3V、1V、0V。现有一电荷量大小为2e的带电粒子（不计重力）从A点以初动能6eV沿AC方向射入电场，恰好经过AB的中点G。下列说法中正确的是（　　）

A、该粒子一定带正电 B、该匀强电场的场强方向是从A沿直线指向D C、该粒子达到G点时的动能为1eV D、若只改变该粒子在A点时的初速度方向，该粒子可能经过C点

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9. 如图所示，静电除尘器由板状收集器A和线状电离器 $B$ 组成。A接到几千伏高压电源的正极， $B$ 接到高压电源的负极，它们之间有很强的电场，而且距 $B$ 越近，电场强度越大。 $B$ 附近空气中的气体分子更容易被电离，成为正离子和电子。正离子被吸到 $B$ 上，得到电子，又成为分子。电子在向着正极A运动的过程中，遇到烟气中的粉尘，使粉尘带电。粉尘被吸附到正极A ，最后在重力的作用下落入下面的漏斗中。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（）

A、除尘器内部形成的电场为匀强电场 B、越靠近线状电离器 $B$ ，电势越低 C、除尘过程中，电场力对粉尘做负功 D、粉尘靠近收集器A过程中，轨迹为抛物线

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10. 只要空气中的电场足够强，空气就可以被“击穿”，成为导体。某次实验中，电压为 $3 \times 10^{4}$ V的直流电源的两极连在一对平行的金属板上，若当金属板间的距离减小到 $1 cm$ 板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（）

A、 $3 \times 10^{2} V/m$ B、 $3 \times 10^{4} V/m$ C、 $3 \times 10^{6} V/m$ D、 $3 \times 10^{8} V/m$

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11. 空气是不导电的。如果空气中的电场很强，得气体分子中带正、负电荷的微粒受到方向相反的静电力很大，以至于分子“破碎”，空气中出现可以自由移动的电荷，空气就变成了导体。这个现象叫作空气的“击穿”。某次实验中，电压为 $3 \times 10^{4} V$ 的直流电源的两极连在一对平行正对的金属板上，若当两金属板间的距离减小到 $1 cm$ 时，两板之间就会放电，则此次实验中空气被“击穿”时的电场强度大小为（）

A、 $3 \times 10^{2} V/m$ B、 $3 \times 10^{4} V/m$ C、 $3 \times 10^{6} V/m$ D、 $3 \times 10^{8} V/m$

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12. 如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）

A、M点的场强比P点的场强大 B、M点的电势比N点的电势高 C、N点的场强与P点的场强相同 D、电子在M点的电势能比在P点的电势能大

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13. 如图所示，两个等量正点电荷分别固定在a、b两点，O为ab连线中点， c、d两点关于O对称。一负电荷从c点以向右的初速度v₀开始运动，在负电荷从c运动至d的过程中，v为运动电荷的速度，E为运动电荷所在位置的电场强度，φ为运动电荷所在位置的电势，E_k为运动电荷的动能。取无穷远处的电势为零，下列图象可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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14. 如图，圆形区域内存在平行于圆面的匀强电场，mn和 pq 是圆的两条互相垂直的直径。将一带正电的粒子从另一直径ab的a点移到m点，其电势能增加量为△E（△E>0），若将该粒子从m点移到b点，其电势能减少量也为△E，则电场强度的方向（）

A、平行直径ab指向a B、平行直径ab指向b C、垂直直径ab指向pm 弧 D、垂直直径ab指向nq弧

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15. 如图所示，a，b，c三点在固定点电荷Q₁、Q₂连线的延长线上，Q₁带正电。一带正电粒子从a点由静止释放，仅在电场力作用下运动，经b点时速度最大，到c点时速度为零，下列说法正确的是（）

A、Q₂带正电 B、Q₂的电荷量小于Q₁的电荷量 C、a、c两点电势相等 D、b点的电场强度比a点大

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16. 如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板长均为 $2 d$ ，上极板带正电，两板间电压为U。一个电荷量为q（ $q > 0$ ）的粒子在电容器中下板的左边缘正对上板的O点射入，O点与上板左边缘距离为 $0.5 d$ 。不计重力，若粒子能打在上极板上，则粒子的初动能至少为（）

A、 $\frac{3}{2} q U$ B、 $\frac{1}{2} q U$ C、 $\frac{3}{4} q U$ D、 $\frac{5}{4} q U$

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17. 如图所示，水平放置的平行板电容器，下极板接地。一带电油滴静止于P点。现将一与极板相同的不带电金属板插入图中虚线位置，则（）

A、油滴带正电 B、M、N两极板间电压保持不变 C、P点的电势减小 D、油滴在P点的电势能减小

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18. 空间有一沿x轴分布的电场，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分别为x₀、2x₀一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从坐标原点O以初速度v₀沿x轴正方向做直线运动，其速度v随位置x的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用，设O点电势为零。则下列说法正确的是（）

A、该电场为匀强电场 B、粒子在P点的电势能为 $\frac{3}{4} m v_{0}^{2}$ C、Q点的电势为 $- \frac{m v_{0}^{2}}{2 q}$ D、粒子在OP间的平均加速度比PQ间的大

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19. 为研究电容器在不同状况下的充电特性，某兴趣小组采用如图甲所示电路，分别用不同的电阻与某一电容器串联进行充电实验，实验得到三次充电中电容器的电荷量q与时间t变化的图像分别如乙图中①②③所示，且第一次充电时电容器两端的电压u随电荷量q变化的图像如图像丙所示，用C表示电容器的电容，R表示与电容器串联的电阻阻值，E表示电源的电动势（内阻可忽略），则下列说法正确的是（）

A、第二次充电时电容器两端的电压U随电荷量q变化的图线比丙图中图线更陡 B、①②两条曲线表示最终q不同是由于R不同而引起的 C、第二次充电过程中t₁时刻比t₂时刻电流大 D、②③两条曲线形状不同因为R不同引起的，R₃大于R₂

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20. 如图所示，立方体的两个顶点A、C上固定有两个等量的同种正电荷，M、N是立方体边 $A' B'$ 和 $B' C'$ 的中点，开始时在 $O'$ 处锁定一个负电荷P，不计负电荷重力，下列有关说法正确的是（）

A、M、N两点的电场强度相同 B、解除锁定，将负电荷P移到 $C C'$ 上电势能一定减小 C、解除锁定，静止释放负电荷P，P将向下加速，加速度也一直增大 D、解除锁定，给负电荷P一个沿 $O' B'$ 方向的初速度有可能做匀速圆周运动

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21. 下列生活情境中，利用静电屏蔽原理的是（）

A、雷雨天，武当山金殿的屋顶常出现“雷火炼殿” 的奇观 B、燃气灶上电子点火器的针头电极 C、超高压带电作业所穿衣服的织物中掺入了金属丝 D、静电复印机

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22. 如图所示，两等量同种电荷+Q固定放置，O为连线的中点，ABCD为电荷连线中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO，下列说法正确的是（）

A、A，B两点场强相同 B、O点电势比D点低 C、把电子从A点移动到O点，电子的电势能增大 D、在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动

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23. 如图， $∠ M$ 是锐角三角形 $P M N$ 最大的内角，一正点电荷固定在P点。下列说法正确的是（）

A、沿 $M N$ 边，从M点到N点，电场强度逐渐减小 B、沿 $M N$ 边，从M点到N点，电势先减小后增大 C、将负检验电荷从M点移动到N点，电势能先减小后增大 D、将正检验电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负

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24. 如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点（正四面体是由四个全等正三角形围成的空间封闭图形），所有棱长都为a，现在A、B两点分别固定电荷量为＋q和－q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（）

A、C点的场强大于D点的场强 B、C点的场强大小为 $\frac{k q}{a^{2}}$ C、C点电势高于D点电势 D、将一正电荷从C点移动到D点，其电势能减小

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25. 如图所示是某示波管的示意图，如果水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将偏转，每单位偏转电极电压引起的偏转距离叫做示波管的灵敏度。下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是（）

A、将电子枪的加速电压提高 B、提高偏转电极的电压 C、加大偏转电极极板之间的距离d D、加长偏转电极的极板L

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26. 一匀强电场 $E = \frac{2 m g}{q}$ 、方向竖直向下，直线AB在如图所示的竖直平面内，与水平面的夹角 $θ = 45 °$ 。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的小球，以速度v₀从A点水平射入电场，则小球再次经过直线AB时（）

A、速度的大小为 $2 v_{0}$ B、速度的大小为 $\sqrt{3} v_{0}$ C、电势能减少了 $4 m v_{0}^{2}$ D、电势能增加了 $2 m v_{0}^{2}$

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二、多选题

27. 如图，圆心为 $O$ 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行， $a b$ 和 $c d$ 为该圆直径。将电荷量为 $q (q > 0)$ 的粒子从 $a$ 点移动到 $b$ 点，电场力做功为 $2 W (W > 0)$ ；若将该粒子从 $c$ 点移动到 $d$ 点，电场力做功为 $W$ 。下列说法正确的是（）

A、该匀强电场的场强方向与ab平行 B、将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为 $0.5 W$ C、a点电势低于c点电势 D、若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

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28. 四个带电粒子的电荷量和质量分别 $(+ q ， m)$ 、 $(+ q ， 2 m)$ 、 $(+ 3 q ， 3 m)$ 、 $(- q ， m)$ 它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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29. 某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）

A、一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功 B、一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV C、b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右 D、a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

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30. 如图，四个电荷量均为 $q (q > 0)$ 的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为 $(4 l ， 0)$ 、 $(- 4 l ， 0)$ 、 $(0 ， y_{0})$ 和 $(0 ， - y_{0})$ ，其中x轴上的两个点电荷位置固定，y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动（ $y_{0} \neq 0$ ），下列说法正确的是（　　）

A、除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零 B、当 $y_{0}$ 取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点 C、当 $y_{0} = 8 l$ 时，将一带负电的试探电荷由点 $(4 l ， 5 l)$ 移至点 $(0 ， - 3 l)$ ，静电力做正功 D、当 $y_{0} = 4 l$ 时，将一带负电的试探电荷放置在点 $(l ， l)$ 处，其所受到的静电力方向与x轴正方向成 $45 °$ 倾斜向上

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31. 如图所示，绝缘固定擦得很亮的金属板A水平放置，其下方水平放置接地的铜板B。两板间距为d，两板面积均为S。正对面积为 $S'$ 且 $S' < S$ ，当用黄光灯照射金属板A上表面一段时间后移走黄光灯源，此时A，B间一带电液滴恰好处于静止状态。在忽略电容器漏电的情况下，以下说法正确的是（　　）

A、带电液滴带负电 B、增大正对面积S'或增大两板间距d，带电液滴仍然处于静止状态 C、再用紫色光源照射金属板A上表面一段时间后，液滴将一定向上运动 D、再用红色光源照射金属板A上表面一段时间后，液滴将一定向上运动

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32. 某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线分布如图所示，在金属棒的中垂线，上的两条电场线上有A、B两点，电场中另有一点C，已知A点到金属棒的距离大于B点到金属棒的距离，C点到金属棒的距离大于A点到金属棒的距离，则（）

A、B点的电势高于A点的电势 B、B点的电场强度小于C点的电场强度 C、负电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能 D、将正电荷沿AC方向从A点移动到C点，电场力做负功

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33. 如图，匀强电场区域内，由a、b、c、d、a′、b′、c′、d′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面abcd垂直。若在c点固定一正点电荷，则（）

A、b、d两点的电场强度大小相等，电势相等 B、a、b两点的电场强度大小相等，电势相等 C、b′、d′两点的电场强度大小相等，电势相等 D、a′、b′两点的电场强度大小相等，电势相等

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34. 如图，真空中有一边长为 $L$ 的正方形， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 为四个顶点。电荷量均为 $q (q > 0)$ 的两个点电荷分别固定在 $a$ 、 $c$ 两点，静电力常量为 $k$ 。在 $b$ 点由静止释放一电子，不计重力。下列说法正确的是（）

A、 $b$ 点的电场强度大小为 $\frac{2 k q}{L^{2}}$ B、电子到达 $d$ 点时速度为零 C、电子从 $b$ 运动到 $d$ 的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动 D、电子从 $b$ 运动到 $d$ 的过程中，电势能先减小后增大

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35. 如图所示，O、A、B、C为同一竖直平面内的四个点，OA沿竖直方向，AB沿水平方向，AB=BC=L， $∠ A B C = 120 °$ ，该平面内存在竖直方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子（可视为质点）从O点以速度v₀平行AB方向抛出，恰好以垂直BC的方向通过C点，不计粒子的重力和空气阻力，则下列说法正确的是（）

A、匀强电场的场强E $= \frac{2 \sqrt{3} m v_{0}^{2}}{9 q L}$ B、O、C两点之间电势差 $U_{o c} = \frac{m v_{0}^{2}}{6 q}$ C、粒子从O点到C点的过程中电势能减小 $\frac{m v_{0}^{2}}{6}$ D、粒子从O点到C点的过程中速度的变化量为 $\frac{\sqrt{3} v_{0}}{2}$

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36. 如图，将等量的正点电荷固定在A、B两点，A、B关于光滑绝缘水平面对称，AB连线与水平面交于O点，带电小球放置于水平面上的P点。若小球从P点由静止释放，小球将沿直线MN向O点运动；若给P点的小球一个垂直于MN的水平初速度，则小球（）

A、可能做匀速圆周运动 B、加速度可能一直保持不变 C、电势能一直减小，动能一直增加 D、可能靠近O点，且靠近过程中电场力可能先增大后减小

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三、实验探究题

37. 如图所示， $A B C D$ 为一液体槽： $A B$ 、 $C D$ 所在的侧面为铜板，其他侧面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）。现用质量不计的柔软细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在O点。下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触（小球与液体不接触。铜丝与导电液体的阻力忽略不计），O点与液体槽的中央在同一条竖直线上。在 $A B$ 、 $C D$ 所在的铜板面上接上左下图所示电源。电源内阻可忽略。电动势 $F = 8 V$ 。将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到传感器上。现将摆球拉离平衡位置使其在垂直于 $A B$ 、 $C D$ 的竖直面上做简谐运动，图为闭合开关S后某段时间内传感器显示的摆球与 $C D$ 板之间的电压波形，根据这一波形，可以得出：

(1)、单摆的周期为s，摆长为m（取 $π^{2} = g$ ）；

(2)、设 $A B$ ， $C D$ 所在的侧面两铜板内侧之间的距离 $L = 4 cm$ ，则细铜丝与导电液体的接触点偏离 $C D$ 的最大距离 $L_{m}$ 为 $cm$ 。

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四、综合题

38. 如图所示，水平放置的平行金属板A、D间的距离为2d，金属板长L=2 $\sqrt{3}$ d，两板间所加电压为U，D板的右侧边缘恰好挨着倾斜挡板NM上的一个小孔K，倾斜挡板NM与水平挡板NP成60°角，且挡板足够长，K与N之间的距离l_KN= $\sqrt{3}$ d．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从金属板A、D间的中点O沿平行于金属板方向OO'以某一速度射入两金属板间，不计粒子的重力，该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K．

(1)、求该粒子从O点射入时的速度大小U₀

(2)、若两挡板所夹的整个区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场，粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上，求该磁场的磁感应强度的大小B₀。

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39. 如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间距为d=0.06m，极板长为L=0.3m，接在直流电源上，有一带电液滴以v_o=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下极板向下平移Δd=0.02m，液滴最后恰好从极板的末端飞出，g取10m/s² ，求：

(1)、将下极板向下平移后，液滴的加速度大小；

(2)、液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用的时间。

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40. 如图所示，位于竖直面内的xOy直角坐标系内存在一匀强电场，电场方向水平，且沿x轴正方向；在负x轴上某点可发射质量为m、带电量为＋q（q>0）的带电小球，初速度大小均为v₀ ，方向均沿y轴正方向，已知电场强度E= $\frac{m g}{q}$ 重力加速度为g，不计小球间的相互作用力。求：

(1)、带电小球自x轴发射后，在电场中运动时的加速度；

(2)、若带电小球自x轴上的Q点（图中未画出）发射时，小球经过y轴时的速度方向恰好垂直于y轴，求OQ的距离；

(3)、带电小球自P点发射后，在电场中运动的最小速率是多少？

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