【題目】一水平放置的平行板電容器,兩極板間距為d,極板分別與理想電源兩極相連(極板間電場可視為勻強電場)。上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計).一質(zhì)量為m電荷量為+q的小球從小孔正上方處由靜止開始下落(不計空氣阻力,重力加速度為g),經(jīng)過小孔進入電容器,到達下極板處速度恰好為零并返回(未與下極板接觸).求:

(1)小球到達小孔處的速度;

(2)極板間電場強度大。

(3)若將下極板向上平移d/4,則同樣下落的小球?qū)⒃诰嗌蠘O板多遠處返回.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

下極板未移動時,帶電粒子到達下極板處返回,知道重力做功與電場力做功之和為零,向上移動下極板,若運動到下極板,重力做功小于克服電場力做功,可知不可能運動到下極板返回,依據(jù)動能定理求解.

(1)設(shè)小球到達上級板的速度為v此過程運用動能定理得

解得:

(2)對小球由全過程的動能定理:

解得:

(3)設(shè)小球在距上極板h處速度減為零,

因電容器與理想電源一直連接,則電容器的電壓U不變,則場強

下極板上移場強為

在小球重慶下落過程,由動能定理

解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測量一個改裝后的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻,實驗過程如下:

1先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻和量程,實驗中多用電表紅表筆應(yīng)與電壓表_____(填)接線柱相連;若已知多用電表內(nèi)電源電動勢為9V,所用檔位為“×1K”檔,調(diào)零后測量,指針位置如圖所示此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處則所測電壓表內(nèi)阻約為___________,量程為____________

2若電壓表量程為(1)問中所測數(shù)值,則為了精確測量其內(nèi)阻,現(xiàn)提供以下器材:

待測電壓表Vx

電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為

電壓表V(量程l0V,內(nèi)阻約為30kΩ

定值電阻R0(阻值為10kΩ

滑動變阻器R1(最大阻值為,額定電流為1A

滑動變阻器R2(最大阻值為100Ω,額定電流為lA

電源E(電動勢為15V,內(nèi)阻約為

開關(guān)和導(dǎo)線若干

①為了較精確的測量電壓表內(nèi)阻,則測量電路應(yīng)該選擇如下電路中的________

②寫出電壓表內(nèi)阻測量值的表達式Rv=_________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖實線是某時刻的波形圖象,虛線是經(jīng)過0.2s時的波形圖象.求

1)可能的周期;

2)可能的波速;

3)若波速是35m/s,求波的傳播方向;

4)波傳播的可能距離;

5)當0.2s小于一個周期時,周期、波速、傳播的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為快樂大沖關(guān)節(jié)目中某個環(huán)節(jié)的示意圖。參與游戲的選手會遇到一個人造山谷AOB,AO是高h=3m的豎直峭壁,OB是以A點為圓心的弧形坡,OAB=53°,B點右側(cè)是一段長度L=1.8m 的水平平臺,參賽選手需要從A點左側(cè)的平臺平穩(wěn)到達B點右側(cè)的平臺,才算成功。選手可以自A點借助繩索降到O點后再爬上水平平臺,但身體素質(zhì)好的選手會選擇自A點直接躍上水平平臺。選手可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度g10m/s2, sin53°=0.8 cos53°= 0.6.

(1)若選手以速度v0水平跳出后,能跳到水平平臺上,求v0的取值范圍;

(2)若選手以速度v水平跳出,最終挑戰(zhàn)失敗,測得他在空中的運動時間為0.6s,則v為多少? (計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.在直角坐標系中半徑為h的圓的方程:).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動機M和電熱絲R構(gòu)成。當閉合開關(guān)后,電動機驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V,吹冷風(fēng)時的功率為120W,吹熱風(fēng)時的功率為1000W。關(guān)于該電吹風(fēng),求:

(1)電熱絲的電阻;

(2)若電吹風(fēng)正常工作5分鐘,則電動機消耗的電能是多少焦耳.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有平行正對金屬板A、B,它們分別接在輸出電壓恒為U=9.0V的電源兩端,金屬板長L=40cm、兩金屬板間的距離d=3.2cm,A、B兩板間的電場可以視為勻強電場,F(xiàn)使一電子從兩金屬板左側(cè)中間以v0=2.0×107m/s的速度垂直于電場方向進入電場,然后從兩金屬板右側(cè)射出。已知電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C,兩極板電場的邊緣效應(yīng)及電子所受的重力均可忽略不計。求:

(1)電子在電場中運動時加速度a的大;

(2)電子射出電場時在沿電場線方向上的側(cè)移量y

(3)從電子進入電場到離開電場的過程中,其動量增加量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一束帶電粒子以同一速度vo并從同一位置進入勻強磁場,在磁場中它們的軌跡如圖所示。若粒子q1的軌跡半徑為r 1,粒子q2的軌跡半徑為r 2,且r 2 = 2r 1 ,q1、q2分別是它們的帶電量。則下列分析正確的是( )

A. q1帶負電、q2帶正電,比荷之比為

B. q1帶正電、q2帶負電,比荷之比為

C. q1帶正電、q2帶負電,比荷之比為

D. q1帶負電、q2帶正電,比荷之比為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中O點有一點電荷,在它產(chǎn)生的電場中有a、b兩點,a點的場強大小為Ea,b點的場強大小為Eb,Ea、Eb的方向如圖所示;a點的電勢為φa,b點的電勢為φb。則下列分析正確的是( )

A. Ea = 3Eb

B. Ea = 2Eb

C. φa < φb

D. φa > φb

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,直角坐標xOy平面內(nèi),有一半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于紙面向里,邊界與x、y軸分別相切于a、b兩點。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從b點沿平行于x軸正方向進入磁場區(qū)域,離開磁場后做直線運動,經(jīng)過x軸時速度方向與x軸正方向的夾角為60°,下列判斷正確的是( )

A. 粒子帶正電 B. 粒子在磁場中運動的軌道半徑為R

C. 粒子運動的速率為 D. 粒子在磁場中運動的時間為

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