在如圖所示的裝置中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，定值電阻為R1，滑動變阻器總阻值為R2，置于真空中的平行板電容器水平放置，極板間距為d。處在電容器中的油滴A恰好靜止不動，此時滑動變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置。

（1）求此時電容器兩極板間的電壓；

（2）求該油滴的電性以及油滴所帶電荷量q與質(zhì)量m的比值；

（3）現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P由中點(diǎn)迅速向上滑到某位置，使電容器上的電荷量變化了Q1，油滴運(yùn)動時間為t；再將滑片從該位置迅速向下滑動到另一位置，使電容器上的電荷量又變化了Q2，當(dāng)油滴又運(yùn)動了2t的時間，恰好回到原來的靜止位置。設(shè)油滴在運(yùn)動過程中未與極板接觸，滑動變阻器滑動所用的時間與電容器充電、放電所用時間均忽略不計。求：Q1 與Q2的比值。

 

（1）ER/(2R1+R2)         （2）              （3）

   


解析:

（1）電路中的電流    

平行板兩端電壓為      （4分）

（2）油滴帶負(fù)電      （2分）

對油滴受力分析，得    

               （4分）

（3）設(shè)電容器的電容為C，極板原來具有的電荷量為Q，電容器上的電量變化Q1后，油滴在電場中向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，t秒末油滴的速度為v1、位移為s，

         板間的電壓                                        

根據(jù)牛頓第二定律

        

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式                             （4分）

電容器上的電量又變化了Q2后，油滴在電場中向上做勻減速直線運(yùn)動，2t秒末位移為－s。

極板間的電壓為

根據(jù)牛頓第二定律

                                 

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式                             （4分）

解得：               （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的裝置中，A、B、C、D為四個平行正對的金屬板，其中B板和C板上開有小孔，分別與兩個電源相連，B和A兩板間的電壓為U，C和D兩板間電壓為2U，從靠近A板的F處釋放出一個無初速度的電子，電荷量為e．關(guān)于電子的運(yùn)動，下列描述中哪些是正確的（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?廣元模擬）在如圖所示的裝置中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，定值電阻為R1，滑動變阻器總值為R2，置于真空中的平行板電容器水平放置，極板間距為d．處在電容器中的油滴A恰好靜止不動，此時滑動變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置．
（1）求此時電容器兩極板間的電壓；
（2）求該油滴的電性以及油滴所帶電荷量q與質(zhì)量m的比值；
（3）現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P由中點(diǎn)迅速向上滑到某位置，使電容器上的電荷量變化了Q1，油滴運(yùn)動時間為t，再將滑片從該位置迅速向下滑動到另一位置，使電容器上的電荷量又變化了Q2，當(dāng)油滴又運(yùn)動了2t的時間，恰好回到原來的靜止位置．設(shè)油滴在運(yùn)動過程中未與極板接觸，滑動變阻器滑動所用時間與電容器充電、放電所用時間均忽略不計．求：Q1與Q2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在如圖所示的裝置中，木塊B與水平桌面的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)．從子彈射向木塊到木塊將彈簧壓縮到最短的全過程中，下列說法正確
的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?蘇州二模）處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時會發(fā)出一系列不同頻率的光，稱為氫光譜．氫光譜線的波長可以用下面的巴耳末-里德伯公式
1
λ
=R(
1
k2
-
1
n2
)來表示，式中n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)，k=1，2，3，…，對于每一個k，有n=k+1，k+2，k+3，…，R稱為里德伯常量、是一個已知量．對于k=1的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；k=2的-系列譜線其波長處在可見光區(qū)，稱為巴耳末系．
在如圖所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，S為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電源，開始時其負(fù)極與電極A相連．實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用某種頻率的單色光照射K時，K會發(fā)出電子（光電效應(yīng)），這時，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流．當(dāng)A的電勢低于K時，而且當(dāng)A比K的電勢低到某一值Uc時，電流消失，Uc稱為遏止電壓．
用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)：當(dāng)用賴曼系波長最長的光照射時，遏止電壓的大小為U1，當(dāng)用巴耳末系波長最短的光照射時，遏止電壓的大小為U2，已知電子電荷量的大小為e，真空中的光速為c，普朗克常數(shù)為h，試求
（1）賴曼系波長最長的光所對應(yīng)的光子的能量．
（2）巴耳末系波長最短的光所對應(yīng)的光子的能量．
（3）該種金屬的逸出功W（用電子電荷量e與測量值U1、U2表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在如圖所示的裝置中，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，R2為定值電阻，滑動變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置時油滴A恰好靜止不動，如將滑片P向下滑，油滴將（　�。�

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