【題目】如圖所示,四個電阻阻值均為R,電鍵S閉合時,有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點.現(xiàn)打開電鍵S,這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動,并和此板碰撞,碰撞過程中小球沒有機械能損失,只是碰后小球所帶電量發(fā)生變化,碰后小球帶有和該板同種性質(zhì)的電荷,并恰能運動到另一極板,設(shè)兩極板間距離為d,不計電源內(nèi)阻,求:

(1)電源電動勢E多大?
(2)小球與極板碰撞后所帶的電量為多少?

【答案】
(1)解:當(dāng)S閉合時,電容器電壓為U,則:

對帶電小球受力分析得:

由①②式 解得:

答:電源電動勢E是


(2)解:斷開S,電容器電壓為U′,則:U′=

對帶電小球運動的全過程,根據(jù)動能定理得:q′U′﹣mg

由③④⑤解得:q′=

答:小球與極板碰撞后所帶的電量為


【解析】(1)電鍵S閉合時,根據(jù)串并聯(lián)電路的特點,求出電容器板間電壓與電動勢的關(guān)系,對小球受力情況進行分析,由電場力與重力平衡,即可求出板間電壓,解得電源的電動勢.(2)斷開S,由電路的關(guān)系求出電容器的板間電壓,對帶電小球運動的全過程,根據(jù)動能定理求解小球與極板碰撞后所帶的電量.
【考點精析】本題主要考查了帶電微粒(計重力)在電場中的運動的相關(guān)知識點,需要掌握帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法才能正確解答此題.

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】如圖所示為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖(箭頭未標(biāo)出),在M點處放置一個電荷量大小為q的負試探點電荷,受到的電場力大小為F,以下說法中正確的是( )

A.由電場線分布圖可知M點處的場強比N點處場強大
B.M點處的場強大小為 ,方向與所受電場力方向相同
C.a、b為異種電荷,a的電荷量小于b的電荷量
D.如果M點處的點電荷電量變?yōu)?q,該處場強將變?yōu)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出,拋出時間相隔,它們運動的圖象分別如右圖中直線甲、乙所示.則(

A. 時,兩球高度差一定為

B. 時,兩球相對于各自拋出點的位移相等

C. 兩球從拋出至到達最高點所用的時間間隔相等

D. 兩球從拋出至落到地面的時間間隔相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】羚羊從靜止開始奔跑,經(jīng)過能加速到最大速度并能維持一段較長的時間.獵豹從靜止開始奔跑,經(jīng)過能達到最大速度,以后只能維持這個速度,后體力不支,以大小的加速度減速至停下.設(shè)獵豹與羚羊米時開始攻擊,羚羊在獵豹開始攻擊后才開始奔跑.設(shè)它們在加速、減速階段均作勻變速直線運動,求:

)獵豹要在其加速階段追上羚羊,求的范圍;

)若獵豹距離羚羊時開始攻擊,請通過計算判斷,獵豹能否追上羚羊?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表.這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的.當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流,下列說法正確的是( )

A.線圈轉(zhuǎn)到什么角度,它的平面都跟磁感線平行
B.線圈轉(zhuǎn)動時,螺旋彈簧被扭動,阻礙線圈轉(zhuǎn)動
C.現(xiàn)要使指針偏轉(zhuǎn)角度增大,可以增大電流或減小電流表內(nèi)部的磁場
D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置,如果b處電流向里安培力的作用會使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體以速度v勻速通過直線上的A、B兩點間,需時為t,現(xiàn)在物體由A點靜止出發(fā),勻加速(加速度為a1)到某一最大速度vm后立即做勻減速運動(加速度為a2)至B點停下,歷時為2t,則物體的(

A. vm可為許多值,與a1、a2的大小有關(guān) B. vm只能為v,無論a1、a2為何值

C. a1、a2必須滿足 D. a1、a2必須滿足

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)坐3路車到長泰一中站下車,下車后才發(fā)現(xiàn)書包放在座位下忘記拿下來,立即以6m/s追趕,此時3路車正在前方21米處從靜止開始以a=1m/s2的加速度勻加速前進,設(shè)這位同學(xué)此后以6m/s的速度勻速追趕且人和車均可看作質(zhì)點.

(1)經(jīng)過多長時間3路車的速度達到6m/s?

(2)試判斷這位同學(xué)能否追上3路車.

(3)若這位同學(xué)能追上3路車,則求經(jīng)過多長時間才追上車;若這位同學(xué)不能追上3路車,求這位同學(xué)與3路車間的最小距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做“測定勻變速直線運動的加速度”實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來),圖中紙帶上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。打點計時器的頻率為50Hz。(圖中相鄰兩點距離依次為5.00cm、7.10cm、9.10cm、11.00cm、12.90cm、15.10cm)

(1)除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有______

A.電壓合適的 50 Hz 交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

(2)與紙帶上點“5”相對應(yīng)的瞬時速度v=__________m/s;

(3)該勻變速直線運動的加速度a=___________。(答案均要求保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩束不同頻率的平行單色光a、b分別由水射入空氣發(fā)生如圖所示的折射現(xiàn)象(α<β),下列說法正確的是( )

A.隨著a、b入射角度的逐漸增加,a先發(fā)生全反射
B.水對a的折射率比水對b的折射率大
C.a、b在水中的傳播速度va>vb
D.a、b入射角為0°時,沒有光線射入空氣中

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