分析 (1)液滴從P處到達C板的過程中機械能減小,根據(jù)能量守恒定律判斷電勢能的變化情況;
(2)(3)先分析AB、BC極板間的電壓,電容器與用電器并聯(lián)時,其極板的電壓等于并聯(lián)電路的電壓;以P點到C極板和P點到B極板為研究過程,兩次利用動能定理,分別求解電源電動勢E的大小和液滴通過B板中央小孔時的速度.
解答 解:(1)根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律(或動能定理)可知,液滴從P處到達C板的過程中其電勢能增加,增加的電勢能為△E=3mgd;
(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律,電路中的電流大小為$I=\frac{E}{4R}$,
AB間的電勢差為${U_{AB}}=I•R=\frac{E}{4}$,
CB間的電勢差為${U_{CB}}=E-IR=\frac{3E}{4}$,
根據(jù)動能定理,帶電液滴從開始下落到C板的過程中,有:mg•3d+qUAB-qUCB=0,
解得:$E=\frac{6mgd}{q}$;
(3)帶電液滴從開始下落到B板的過程中,根據(jù)動能定理,有$mg2d+q{U_{AB}}=\frac{1}{2}m{v^2}-0$,
聯(lián)立解得:$v=\sqrt{7gd}$;
答:(1)液滴從P處到達C板的過程中其電勢能增加了3mgd;
(2)電源電動勢的大小E為$\frac{6mgd}{q}$;
(3)液滴通過B板中央小孔時的速度大小為$\sqrt{7gd}$.
點評 本題以電容器與電路為背景,分析帶電液滴的受力和運動情況;需明確電容器與用電器并聯(lián)時,其極板的電壓等于并聯(lián)電路的電壓;明確電場力做正功還是負功,兩次利用動能定理求解,并體會動能定理求解的優(yōu)點.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | +25J | B. | -25J | C. | +30J | D. | -30J |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 三個等勢面的電勢關(guān)系是ϕa>ϕb>ϕc | |
B. | 三個等勢面的電勢關(guān)系是ϕa<ϕb<ϕc | |
C. | 帶電粒子在N點的動能較小,電勢能較大 | |
D. | 帶電粒子在N點的動能較大,電勢能較小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在x=0.4m處的電勢能最大 | B. | 在x=0.4m處的加速度最大 | ||
C. | 釋放后將一直沿x軸正方向運動 | D. | 釋放后將一直沿x軸負方向運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | N點的電場強度大小為零 | |
B. | q1<q2 | |
C. | NC間場強方向向x軸正方向 | |
D. | 將一負點電荷從N點移到D點,電勢能先做減少后做增加 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 23N | B. | 29N | C. | 32N | D. | 36N |
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