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如图24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,电键S闭合时,间距为d的平行板电容器C 的正中间有一质量为m,带电量为q的小球恰好处于静止状态;电键S断开时,小球向电容器一个极板运动并发生碰撞,碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷。设碰撞过程中没有机械能损失,小球反弹后恰好能运动到电容器另一极板。若不计电源内阻,求:(1)电源的电动势,(2)小球与极板碰撞后的带电量。
(1)3/2)mgd/q(2)7q/6。
(1)电键S闭合时,R1、R3并联与R4串联,(R2中没有电流通过)
UC=U4=(2/3)ε对带电小球有:mg="qE=qUC/d=(2/3)qε/d" 得:ε=(3/2)mgd/q
(2)电键S断开后,R1、R4串联,则UC’="ε/2=(3/4)mgd/q" [1]
小球向下运动与下极板相碰后,小球带电量变为q’,向上运动到上极板,全过程由动能定理得:mgd/2-qUC’/2-mgd+q’UC’=0  [2]由[1][2]式解得:q’=7q/6。   
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图8所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。将A极板向左移动,即增大电容器两极板间的距离时,电容C    、两极间的电压U    。(认为电容器所带的电量几乎不变,填变大、变小、不变)

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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,电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上,两板竖直放置,总质量为M,整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔,一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力,设电容器周围电场强度为零),弹丸未与左板相碰,最远可到达距右板为xP点,求:

(1)弹丸在电容器中受到的电场力的大小;
(2)x的值;
(3)当弹丸到达P点时,电容器已移动的距离s。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d="4" mm,A板带正电,两极板间的电势差为120V,若它的电容为3μF,且P到A板距离为1mm.求:

(1) 电容器的带电量;
(2) 一个电子在P点具有的电势能;
(3) 一个电子从P点由静止出发到A板获得的动能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

水平放置的平行板电容器与一电池相连。在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态。现将电容器两板间的距离增大,则()  
A.电容变大,质点向上运动B.电容变大,质点向下运动
C.电容变小,质点保持静止D.电容变小,质点向下运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示的电路,G为一交流发电机,C为平行板电容器,为使安培表示数增加,可行的办法是(  )
A.使发电机的转速增加
B.使发电机的转速减少
C.使电容器两极板间距离增大
D.在平行板电容器间换用介电常数较大的电介质

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图电路中,A、B为两块竖直放置的平行正对金属板,G是一只静电计,开关S闭合时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是(  )
A.合上S,使A、B两板靠近一些
B.合上S,使A、B正对面积错开一些
C.断开S,使A、B间距增大一些
D.断开S,使A、B正对面积错开一些

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=0.1m,两板间距离d=0.4cm,有一束由相同微粒组成的带正电粒子流,以相同的初速度V0从两板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一个微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒质量m=2×10-6kg,电量q=l×10-8C,电容器电容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整个装置处在真空中。求:

(1)第一颗微粒落在下板离端点A距离为的O点,微粒射人的初速度V0应为多大? 
(2)以上述速度V0射入的带电微粒最多能有多少个落在下极板上?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两板间有一负电荷(电量很小)固定在P点.若将两板水平错开一段距离(两板间距离保持不变),则 [  ]
A.P点场强变大B.P点电势升高
C.两板电压变大D.负电荷的电势能变小

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