练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    17．如图所示，两块平行金属板A，B水平放置，板间距离为d，两金属板分别与电源的正、负极相连接，在距离B板$\frac{d}{2}$处的O点有一个质量为m的带电液滴恰好保持静止状态，液滴所带电荷为q．
    （1）求电源的电动势；
    （2）若保持两金属板与电源的连接，将A极板向上移动使两极板间的距离增大到2d，液滴将会向哪个极板移动？A板上移后，液滴从O点由静止释放，经过多长时间能到达极板上？
    （3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离d不变，将该液滴仍从两金属板间的中点位置由静止释放，设金属板足够长，求该液滴运动到达金属板上的速度大小．

    分析 （1）带电液滴受重力和电场力而平衡，根据平衡条件列式求解；
    （2）根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据位移时间关系公式列式求解时间；
    （3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离d不变，将该液滴仍从两金属板间的中点位置由静止释放，将粒子的运动分解为水平分运动和竖直分运动进行分析即可．

    解答 解：（1）带电液滴受重力和电场力而平衡，由平衡条件，有：
    mg=q$\frac{E}{d}$
    解得：
    E=$\frac{mgd}{q}$…①
    （2）保持两金属板与电源的连接，将A极板向上移动使两极板间的距离增大到2d，电场力减小，粒子向下加速，根据牛顿第二定律，有：
    mg-$q•\frac{E}{2d}$=ma…②
    联立①②解得：
    a=$\frac{g}{2}$
    根据位移公式，有：
    d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
    解得：
    t=2$\sqrt{\frac{d}{g}}$
    （3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离d不变，将该液滴仍从两金属板间的中点位置由静止释放，粒子竖直方向受重力，水平方向受电场力（大小等于重力）；故水平分运动和竖直分运动的加速度均为g；
    水平分运动：$\frac{d}{2}=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，vx=gt
    竖直分运动：vy=gt
    故v=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}=\sqrt{2gd}$
    答：（1）电源的电动势为$\frac{mgd}{q}$；
    （2）若保持两金属板与电源的连接，将A极板向上移动使两极板间的距离增大到2d，液滴将会向下面极板移动；A板上移后，液滴从O点由静止释放，经过2$\sqrt{\frac{d}{g}}$
    时间能到达极板上；
    （3）若将两板竖直放置，保持电源电动势及两板间的距离d不变，将该液滴仍从两金属板间的中点位置由静止释放，设金属板足够长，该液滴运动到达金属板上的速度大小为$\sqrt{2gd}$．

    点评 本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式并结合正交分解法研究，不难．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    7．某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点没有画出．（电源的频率是50赫兹）

    试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B点时小车的瞬时速度vB=0.40m/s （保留三位有效数字）；小车运动的加速度a=0.80m/s2（保留两位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    8．要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐
    增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
    电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；
    电流表（量程为250mA，内阻约5Ω）；
    电压表（量程为3V，内阻约3kΩ）；
    电键一个、导线若干．
    ①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的A（填字母代号）
    A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
    B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
    ②实验的电路图应选用图1中的C（填字母代号）

    ③如图2符合实验事实的小灯泡的伏安特性曲线为C（填字母代号）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．如图是甲乙两物体从同一地点同时沿同一方向运动的速度-时间图象，其中t2=2t1，则（　　）
    A．在t2时刻乙物体在前，甲物体在后
    B．甲的加速度比乙大
    C．t1时间内乙的平均速度大于甲的速度
    D．在t2时刻甲乙两物体相遇

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．用起重机把一个质量为2.0×103kg的物体从地面匀加速地提高5m，若提升的加速度a=2m/s2，重力加速度g取10m/s2，其他阻力不计，则钢丝的拉力所做的功为1.2×105J，重力做功为-1×105J，合力做功为4×104J．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．如图所示，在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，每个小方格的边长为L，若小球在平抛运动途中的几个位置为图中的a、b、c、d几点，则小球平抛的初速度的计算式为v0=2$\sqrt{gL}$，小球在b点的速率是$\frac{5}{2}\sqrt{gL}$（用L和g表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    9．将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开．现将电热器接到一个U=10sinωt V的交变电源上，煮开同一壶水需时间2t；若接到另一交流电源上，需要时间为$\frac{t}{3}$，那么这个交流电源的电压最大值为10$\sqrt{6}$V．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．下列说法中正确的是（　　）
    A．总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒
    B．总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略
    C．总结出万有引力定律的物理学家是牛顿
    D．第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是牛顿

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示是月球车示意图．月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务，当它在月球表面行驶时（　　）
    A．仍有惯性B．不受阻力
    C．不受支持力D．不遵循牛顿运动定律

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案