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如图所示的电路中,电源电动势E=24V、内阻r=1Ω,定值电阻R1=15Ω。水平放置的平行金属板AB间距d=40cm,上板A开一小孔。合上电键,适当调整R2的有效阻值,然后让一个质量m=0.02kg、带电量q=-0.01C的小球a从距小孔正上方高h=10cm处自由下落,当a刚进入小孔时,另一小球b(质量、电量与小球a的完全相同)恰好从两板的正中央水平飞入,两球同时打在小孔正下方B板上的P点。小球视为质点,小球间的作用力及空气阻力均忽略不计,g=10m/s2.求:

(1)小球a刚进入小孔时的速度V0
(2)两板间的电势差UAB
(3)滑动变阻器的有效阻值
(1)(2)-8V(3)8Ω

试题分析:小球a做变速直线运动,小球b做类平抛运动,根据相关规律解题
(1)V02=2gh      代入得V0=√2 m/s
(2)设两板间的电势差大小为U    d=V0t+at2/2
d/2= at2/2
mg+qU/d=ma
联立得U=8V,所以UAB=-8V
(3)U=R2E/(R1+R2+r)        代入得R2=8Ω
点评:此题是一道力电综合性的题目,难度系数偏难,关键是根据粒子在电场中的受力情况判断粒子的运动情况,找出粒子在电场中的各种临界条件,然后结合牛顿运动定律分析解题
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)一带电平行板电容器竖直放置,如图所示.板间距d=0.1 m,板间电势差U=1000 V.现从A处以速度vA=3 m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02 g、电荷量为q=10-7 C),经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(取g=10 m/s2)求:

(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析从A到B的过程中小球的运动情况;
(2)A、B间的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在平面直角坐标系的第一象限虚线左侧有方向沿y轴负方向的有界匀强电场,电场强度大小为E,第三象限内充满着垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在电场区域内有一动点P,当质量为m电量为q的带正电粒子从P点沿x轴负方向以大小为的初速度开始运动,粒子能从O点离开电场进入磁场。(不计粒子重力)

(1)求P点的坐标x,y满足的关系;
(2)若当P点位于电场的右边界时,粒子运动到O点的速度大小为2。求第三象限内粒子可能经过的区域的面积。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中,第一象限内有一边长为L的等边三角形区域(其AO边与y轴重合、一个顶点位于坐标原点O),区域内分布着垂直纸面的匀强磁场;第二象限内分布着方向竖直向下的匀强电场。现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力),以速度v垂直OC边从三角形OC边中点垂直射入磁场,并垂直y轴进入电场,最后从x轴上的某点离开电场,已知粒子飞出电场时,其速度方向OC边平行。求:

(1)粒子在磁场中运动的时间;
(2)匀强电场的场强大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图2所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压为500 V.一个动能为400eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中.经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时的动能大小为 (   )

A.900eV          B.500eV                                 
C.400eV                  D.100eV

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分).如图所示,一质量为m = 2g,电量为的小球,从与水平方向成37°角的两块平行金属板A、B的A板上的小孔P沿水平方向射入,小球在A、B板间做直线运动,两板的间距为d = 4cm。问:
(1) A、B两板的电压UAB是多少?
(2)小球入射的速度v0至少多大才能到达B板?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)有带电平行板电容器竖直放置,如图9示。板间距d=0.1m、板间电势差U=1000V。现从A处以速度vA=3m/s水平向左射出一带正电的小球(质量m=0.02g、电量为q=10-7C)经过一段时间后发现小球打在A点正下方的B处,(g=10m/s2)求:
(1)分别从水平方向和竖直方向定性分析小球从A到B的过程中,小球的运动情况?
(2)A、B间的距离?(小球由A到B的过程中,不会碰到左极板。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球,另一同样小球置于斜面顶点B处,已知斜面长为L,现把上部小球从B点由静止自由释放,球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处,求:

(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度;
(2)小球运动到斜面底端C处时,球对斜面的压力是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个电子在静电场中运动,且只受电场力作用,则在一段时间内,       (     )
A.电子的速率可能增大B.电子的速率可能不变
C.电子的速率可能减小D.电子一定作匀变速运动

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