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在如图所示的装置中,电源电动势为E,内阻不计,定值电阻为R1,滑动变阻器总阻值为R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d。处在电容器中的油滴A恰好静止不动,此时滑动变阻器的滑片P位于中点位置。

(1)求此时电容器两极板间的电压;
(2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值;
(3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了Q1,油滴运动时间为t;再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了Q2,当油滴又运动了2t的时间,恰好回到原来的静止位置。设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用时间均忽略不计。求:Q1Q2的比值。
 
(1)ER/(2R1+R2)        (2)                    (3)
(1)电路中的电流    
平行板两端电压为     (4分)
(2)油滴带负电     (2分)
对油滴受力分析,得   
              (4分)
(3)设电容器的电容为C,极板原来具有的电荷量为Q,电容器上的电量变化Q1后,油滴在电场中向上做初速度为零的匀加速直线运动,t秒末油滴的速度为v1、位移为s
板间的电压                                       
根据牛顿第二定律
       
根据运动学公式                            (4分)
电容器上的电量又变化了Q2后,油滴在电场中向上做匀减速直线运动,2t秒末位移为-s
极板间的电压为
根据牛顿第二定律
         
根据运动学公式                            (4分)
解得:              (2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示为两点电荷的电场线分布图,由图可知
A.两电荷为等量异种电荷
B.左边点电荷的电量大于右边点电荷的电量
C.左边点电荷的电量小于右边点电荷的电量
D.左边点电荷可能为负电荷

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10-3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2
(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值.
(2)若它运动起点离A为L=2.6m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上,另有一质量为m、带电荷量为q的小物块沿板的上表面以某一初速度从板的A端水平滑上板面,整个装置处于足够大竖直向下的匀强电场中,小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端.如图所示,若匀强电场大小不变,但是反向,当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面,则小物块运动到距A端的距离为平板总长的处时,就相对于平板静止了.求:

(1)小物块带何种电荷;
(2)匀强电场场强的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子由M点向N点运动,可以判定(  )
A.粒子带负电,运动过程电势能减小
B.粒子带负电,运动过程电势能增大
C.粒子带正电,运动过程电势能减小
D.粒子带正电,运动过程电势能增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,福娃欢欢带正电,福娃贝贝带负电,用导体棒连结的瞬间,就一系列问题两人发生争执,你认为下列说法不正确的是(   )
A.福娃欢欢说,电流计指针偏转,有瞬时电流
B.福娃贝贝说,电流计指针不偏转,无电流
C.福娃欢欢说,最终我们是等势体
D.福娃贝贝说,最终导体棒内的电场强度等于零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定点O系一长度L=20cm的绝缘线绳,绳的一端拴一质量m=1.0×kg、电荷q=4.9×C的带电小球,整个装置处在足够大的方向水平向右的匀强电场中,场强E=1.5×V/m,求(1)小球静止时悬线与竖直方向的夹角;(2)使小球在竖直平面内做圆周运动,小球经过最低点A时的速度至少要多大?

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图匀强电场E方向与水平方向成30°角,电场在空间范围很大.在电场中有一个带电小球,质量为m,被细线系着.小球静止时细线恰沿水平方向,小球静止时离地面高为h.烧断系小球的细线,经t秒再撤去电场,小球最后落到地面上.问

(1)小球所带电荷量是多少?
(2)小球落地点距静止位置的水平距离是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在水平向右的匀强电场中,置一光滑导轨,轨道由水平部分和与之相连接的半圆环ABC组成,半圆环半径为R,A为最低点,C为最高点.如图,今距A点为L的O处有一质量为m,带正电荷的小球,从静止开始沿水平部分进入圆环.若Eq=mg(q代表小球电荷量),则L必须满足什么条件才能使小球在半圆环上运动时,不脱离圆环.

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同步练习册答案