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(8分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两极板相距5mm,电容为2μF,当将其充电到两板电势差为100V时,一个质量为1.0×10-4g的带负电尘埃正好在两极板中间静止(g取10m/s2).求:

(1)这时电容器的带电荷量为多少库仑?
(2)电容器上极板带何种电荷?
(3)该尘埃带电荷量为多少?

(1)2×10-4C(2)电容器上极板带正电(3)5×10-11C

解析试题分析:(1)由C=Q/U得,Q=CU=2×10-6×100C=2×10-4C;
(2)带负电尘埃正好在板间静止,受到重力与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,电容器上极板带正电荷;
(3)由平衡条件得qE=mg,又E=U/d,得到qU/d=mg,代入数据解得,q=5×10-11C。
考点:考查电容的定义式和板间场强公式与平衡条件的综合应用

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点.另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10-2C的小球.拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点.试求:

(1)绳子的最大张力;
(2)A、C两点的电势差;
(3)当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在档板上,所加恒力F的方向及取值范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)  如图所示,在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨,导轨与水平面夹角为,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度的大小为B,平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上,使ab匀速上滑,cd杆在导轨上恰好保持静止。求

(1)拉力F的大小,
(2)ab杆上滑的速度大小。

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如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN,OP与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g,求F和FN大小分别为多大?

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(18分)一个底面粗糙、质量为的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成角;现用一端固定的轻绳系一质量为的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为,如图所示,试求:

(1)当劈静止时绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时地面对劈的摩擦力的大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?              

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)有一个重量为20N的物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,斜面固定在水平地面上,如图所示,求水平推力F为多大时可使物体沿斜面匀速运动?(已知:AB=40cm,BC=30cm)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻,Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感强度为,区域Ⅱ中磁场随时间按变化,一质量为、电阻为的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保存静止。试求:

(1)通过金属杆的电流大小;
(2)定值电阻的阻值为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?

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如右图所示,楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为,刷子的质量为,刷子可视为质点,且沿天花板向上匀速运动,取,试求刷子与天花板间的动摩擦因数.

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