10.如圖所示,平行板電容器的電容為C,帶電量為Q,極板長為L,板間距離為d,極板與水平面間夾角為a,p,M兩點(diǎn)恰好處在電容器的邊緣,兩極板正對區(qū)域均看成勻強(qiáng)電場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電液滴由兩極板的中央p點(diǎn)從靜止開始沿與極板平行的直線運(yùn)動到M點(diǎn),此過程中克服空氣阻力做功W,求:
(1)液滴的電荷量;
(2)液滴開始運(yùn)動瞬時的加速度大。

分析 (1)抓住液滴所受的合力沿Mp直線,結(jié)合沿電場方向的合力為零,根據(jù)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系以及電容的定義式進(jìn)行求解.
(2)液滴開始運(yùn)動瞬時,速度為零,阻力為零,結(jié)合牛頓第二定律求出加速度的大小.

解答 解:(1)帶電液滴由兩極板的中央p點(diǎn)從靜止開始沿與極板平行的直線運(yùn)動到M點(diǎn),液滴受重力、電場力和阻力作用,由于阻力的方向與速度方向相反,即沿Mp方向,
可知液滴合力方向沿Mp直線,有:qE=mgcosα,
E=$\frac{U}5ihasao=\frac{Q}{Cd}$,
解得液滴的電荷量q=$\frac{Cdmgcosα}{Q}$.
(2)液滴開始運(yùn)動的瞬時,速度為零,阻力為零,
根據(jù)牛頓第二定律知,加速度a=$\frac{mgsinα}{m}=gsinα$.
答:(1)液滴的電荷量為$\frac{Cdmgcosα}{Q}$;
(2)液滴開始運(yùn)動瞬時的加速度大小為gsinα

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道空氣阻力大小與速度是有關(guān)的,速度越大,空氣阻力越大.開始運(yùn)動時速度為零,空氣阻力為零,結(jié)合合力的方向分析求解,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

10.如圖所示,長方形斜面傾角為37°,其中AD=0.8m,AB=0.6m,一重力為25N的木塊原先在斜面體上部,它與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.6,沿斜面所在平面內(nèi)加上一個力F使木塊沿斜面的對角線AC方向勻速下滑,已知sin37°=0.6   cos37°=0.8,則:
(1)斜面對木塊的支持力多大?
(2)木塊與斜面之間的滑動摩擦力多大?
(3)試求F的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.兩個物體分別從4h和h高處自由落下,它們到達(dá)地面所需時間分別為t1和t2,到達(dá)地面的速度分別是v1和v2,則( 。
A.t1和t2的比值為$\frac{{t}_{1}}{{t}_{2}}$=$\frac{4}{1}$B.t1和t2的比值為$\frac{{t}_{1}}{{t}_{2}}$=$\frac{2}{1}$
C.v1和v2的比值為$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{4}{1}$D.v1和v2的比值為$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{2}{1}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,輕繩OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圓環(huán),一根系著物體的輕繩穿過圓環(huán)后,另一端固定在墻上B點(diǎn),且OB處于水平.現(xiàn)將A點(diǎn)沿天花板水平向右移動,且OB段的輕繩始終保持水平,則輕繩OA、OB所受的拉力的大小TA、TB的變化情況是(  )
A.TA增大,TB不變B.TA不變,TB增大C.TA、TB均減小D.TA、TB均不變

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖甲所示,100匝的線圈(圖中只畫了2匝)兩端A、B與兩根足夠長的平行導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌間距離為l=1.0m,導(dǎo)軌上垂直靜置有一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒PQ,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,金屬棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,線圈的電阻r=5Ω,金屬棒在導(dǎo)軌間部分的電阻為R=20Ω,其他電阻不計,線圈內(nèi)有垂直紙面向外的磁場,線圈中的磁通量按圖乙所示的規(guī)律變化,已知重力加速度為g=10m/s2
(1)求t=0時刻,金屬棒PQ的加速度;
(2)求電路達(dá)到穩(wěn)定后,金屬棒PQ的速度大小和消耗的電功率;
(3)根據(jù)能量守恒定律分析裝置中消耗的能量及其來源.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場中的O點(diǎn),用長為l的輕、軟絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球,當(dāng)小球位于B點(diǎn)時處于靜止?fàn)顟B(tài),此時細(xì)線與豎直方向(即OA方向)成θ角.現(xiàn)將小球拉至細(xì)線與豎直方向成2θ角的C點(diǎn),由靜止將小球釋放.若重力加速度為g,則對于此后小球的受力和運(yùn)動情況,下列判斷中正確的是( 。
A.小球所受電場力的大小為mgtanθ
B.小球到B點(diǎn)時的速度最大
C.小球可能能夠到達(dá)A點(diǎn),且到A點(diǎn)時的速度不為零
D.小球運(yùn)動到A點(diǎn)時所受繩的拉力最大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.洛倫茲力演示儀可以演示電子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動徑跡.圖甲為洛倫茲力演示儀實物圖,圖乙為結(jié)構(gòu)示意圖.演示儀中有一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈(勵磁線圈),當(dāng)通過勵磁線圈的電流為 I 時,線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=kI (k=1×10-3T/A)的勻強(qiáng)磁場;半徑 R=80mm 的圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍,可通過加速電壓 U 對初速度為零的電子加速并連續(xù)發(fā)射,電子剛好從球心 O 點(diǎn)正下方 40mm 處的 S 點(diǎn)沿水平向左射出.當(dāng)勵磁線圈的電流 I=1A,加速電壓 U=160V 時,測得沿順時針方向運(yùn)動的電子流徑跡直徑 D=80mm.試問:

(1)勵磁線圈的電流方向如何?為了使電子流徑跡的半徑增大,可采取哪些措施?
(2)由題中數(shù)據(jù)可求得電子的比荷$\frac{e}{m}$為多大?
(3)當(dāng)勵磁線圈的電流 I=0.7A 時,為使電子流形成完整的圓周運(yùn)動,求加速電壓的范圍.
(4)若電子槍的加速電壓可以在 0 到 250V 的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié),且勵磁線圈的電流從 0.5A 到 2A 的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié).求玻璃泡上被電子擊中范圍的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1,之后進(jìn)入電場線豎直向下的勻強(qiáng)電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上.整個裝置處于真空中,不計粒子重力及其相互作用,那么( 。
A.三種粒子打到屏上時的速度一樣大B.三種粒子運(yùn)動到屏上所用時間相同
C.三種粒子一定打到屏上的同一位置D.偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.如圖,加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)極板長為l,間距為d,求質(zhì)量為m,帶電量為q的質(zhì)子經(jīng)加速電壓和偏轉(zhuǎn)電壓射出電場后的偏移量y及偏轉(zhuǎn)角度tanα.

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