如圖13所示,電源內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=8Ω,R2=10Ω,閉合開關(guān)S1斷開S2時,在相距d=8cm水平放置的固定金屬板間有一質(zhì)量m=0.1g,所帶電荷量q=-5×10-6C的微粒恰好靜止在A、B兩板的正中央位置.(g取10m/s2)求:
(1)電源電動勢;
(2)當(dāng)開關(guān)S1也斷開后,微粒將以多大的加速度向哪個方向運動;
(3)若要微粒在第(2)問中不與極板相接觸,當(dāng)微粒運動多大的距離時,將開關(guān)S2閉合,微粒才不會與極板接觸而反向運動.


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【試題分析】

(1)開關(guān)S1閉合S2斷開,兩板間電壓為電阻R2兩端的電壓U2,由題意可知
       =mg                                                      ①
在閉合回路中有                              ②
由①②兩式可得
E=

(2)當(dāng)開關(guān)S1斷開后,A、B兩端電壓為電源電動勢,而E=2U2,微粒所受電場力為原來的兩倍,其合外力大小為mg,方向向上,微粒以加速度g向A板運動.
(3)若要微粒不與A板相接觸而反向運動,也就是當(dāng)微粒運動到A板附近時的速度為零.當(dāng)開關(guān)S2閉合時,兩金屬板的電壓為零,微粒僅受重力作用,加速度為g,方向向下,由運動的對稱性可知,微粒加速的距離與減速的距離相同時速度為零(加速度大小相同),微粒向A板加速運動的最大距離s=d/4=2cm,此時閉合開關(guān)S2,微粒才不會與A極板接觸.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

虛線方框內(nèi)是由電阻、電源組成的一個線性網(wǎng)絡(luò)電路,為了研究它的輸出特性,將電流表、電壓表、滑動變阻器按圖1的方式連接在它的輸出端A、B之間.電鍵S閉合后,實驗中記錄6組電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U后,描點如圖13所示.
(1)在圖2的坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線.
(2)若將虛線方框內(nèi)的電路等效成電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源,從圖線上求出電源的電動勢E=
1.43
1.43
V,內(nèi)電阻r=
0.71
0.71
Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖13所示的電路中,電源電動勢E=6V,內(nèi)電阻r=0.5

   ,可變電阻器R的最大阻值為2。那么,在滑片P從R的最上端滑至最下端的過程中,求:

   (1)電路中通過R1的電流表最大值和最小值分別是多少?

   (2)電源兩端的電壓最大值和最小值分別是多少?

 

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科目:高中物理 來源:2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第七章第2單元物理試卷(帶解析) 題型:計算題

(16分)如圖13所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm.電源電動勢E=24 V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間.若小球帶電荷量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力.那么,滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達(dá)A板?此時,電源的輸出功率是多大?(取g=10 m/s2)

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第七章第2單元物理試卷(解析版) 題型:計算題

(16分)如圖13所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm.電源電動勢E=24 V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間.若小球帶電荷量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力.那么,滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達(dá)A板?此時,電源的輸出功率是多大?(取g=10 m/s2)

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)幾名學(xué)生進(jìn)行野外考察,登上一山峰后,他們想粗略測出山頂處的重力加速度。于是他們用細(xì)線拴好石塊P系在樹枝上做成一個簡易單擺,如圖12所示。然后用隨身攜帶的鋼卷尺、電子手表進(jìn)行了測量。同學(xué)們首先測出擺長L,然后將石塊拉開一個小角度,由靜止釋放,使石塊在豎直平面內(nèi)擺動,用電子手表測出單擺完成n次全振動所用的時間t。

①利用測量數(shù)據(jù)計算山頂處重力加速度的表達(dá)式g=      ;

②若振動周期測量正確,但由于難以確定石塊重心,測量擺長時從懸點一直量到石塊下端,所以用這次測量數(shù)據(jù)計算出來的山頂處重力加速度值比真實值     (選填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

  (2)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,所用金屬電阻絲的電阻約為30Ω,F(xiàn)通過以下實驗測量該金屬材料的電阻率。

①用螺旋測微器測量電阻絲直徑,其示數(shù)如圖13所示,則該電阻絲直徑的測量值

d=    mm;

②實驗中能提供的器材有開關(guān),若干導(dǎo)線及下列器材:

電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ);

電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ);

電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約5Ω);

電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω);

滑動變阻器R1(0~10Ω);

滑動變阻器R2(0~1kΩ);

電源E(電動勢為4.5V,內(nèi)阻不計)。

為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準(zhǔn)確的測出電阻絲的阻值,電壓表應(yīng)選   

電流表應(yīng)選    ,滑動變阻器應(yīng)選       。

    ③如圖14所示,將電阻絲拉直后兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭P,觸頭的另一端為接線柱c,當(dāng)用手按下觸頭P時,觸頭P才與電阻絲接觸,觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置,并移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)I保持不變,分別測量出多組接人電路中電阻絲的長度L與對應(yīng)的

電壓U。請在圖15中完成實驗電路的連接。(要求:能改變電阻絲的測量長度和進(jìn)行多次測量)

    ④利用測量數(shù)據(jù)畫出U一L圖線,如圖16所示,其中(L0,U0)是U―L圖線上的一個點的坐標(biāo)。根據(jù)U一L圖線,用電阻絲的直徑d、電流I和坐標(biāo)(L0,U0)可計算得出電阻絲的電阻率=       。(用所給字母表示)

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