【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=27 V,內(nèi)阻r=2 Ω,固定電阻R2=4 Ω,R1為光敏電阻.C為平行板電容器,其電容C=3pF,虛線到兩極板距離相等,極板長L=0.2 m,間距d=1.0×102 m.P為一圓盤,由形狀相同透光率不同的二個(gè)扇形a、b構(gòu)成,它可繞AA′軸轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)細(xì)光束通過扇形a、b照射光敏電阻R1時(shí),R1的阻值分別為12 Ω、3 Ω.有帶電量為q=-1.0×104 C微粒沿圖中虛線以速度v0=10 m/s連續(xù)射入C的電場(chǎng)中.假設(shè)照在R1上的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)R1阻值立即有相應(yīng)的改變.重力加速度為g=10 m/s2.

(1)求細(xì)光束通過a照射到R1上時(shí),電容器所帶的電量;

(2)細(xì)光束通過a照射到R1上時(shí),帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),求細(xì)光束通過b照射到R1上時(shí)帶電微粒能否從C的電場(chǎng)中射出.

【答案】(1)(2)帶電粒子能從C的電場(chǎng)中射出

【解析】

由閉合電路歐姆定律求出電路中電流,再由歐姆定律求出電容器的電壓,即可由Q=CU求其電量;細(xì)光束通過a照射到R1上時(shí),帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與重力二力平衡.細(xì)光束通過b照射到R1上時(shí),根據(jù)牛頓第二定律求粒子的加速度,由類平拋運(yùn)動(dòng)分位移規(guī)律分析微粒能否從C的電場(chǎng)中射出.

(1)由閉合電路歐姆定律,得

又電容器板間電壓UC=6V

設(shè)電容器的電量為Q,則Q=CUC解得

(2)細(xì)光束通過a照射時(shí),帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng),則有

解得

細(xì)光束通過b照射時(shí),同理可得

由牛頓第二定律,得 解得

微粒做類平拋運(yùn)動(dòng),得

解得, 所以帶電粒子能從C的電場(chǎng)中射出.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】9分a為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。

1已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1R2為阻值固定的電阻。若使用ab兩個(gè)接線柱,電表量程為3mA;若使用ac兩個(gè)接線柱,電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù),可求出

Ω,Ω。

2現(xiàn)用—量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.01.5、2.02.5、3.0mA。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格,大阻值分別為750Ω和3000Ω。則R0應(yīng)選用阻值為Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為Ω的滑動(dòng)變阻器。

3若電阻R1R2有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大,利用圖b的電路可以判斷出損電阻。圖b中的為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖a線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱bc相連。判斷依據(jù)是:。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)把較粗的銅絲和鐵絲相隔較近插入蘋果中,制成一個(gè)蘋果電池,用如下器材研究蘋果電池的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻:開關(guān)、電阻箱(最大阻值為999 Ω)、毫安表(量程Ig1mA,內(nèi)阻忽略不計(jì))、導(dǎo)線若干.

(1)在圖中用實(shí)線連接成實(shí)驗(yàn)電路_______________

(2)閉合開關(guān),改變電阻箱的阻值R,記錄多組I、R的數(shù)據(jù),作出R圖象如圖直線a.由此可知此時(shí)蘋果電池的電動(dòng)勢(shì)E________V(保留2位有效數(shù)字),內(nèi)阻r________Ω

(3)增大銅絲和鐵絲的插入深度,重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),作出的R圖線如圖直線b.由此可知,電極插入的深度增大,電池電動(dòng)勢(shì)________,內(nèi)阻________(選填增大、減小不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡易的溫控裝置,實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖11–1圖所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時(shí),銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實(shí)現(xiàn)溫控.繼電器的電阻約為20 Ω,熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示

(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E1(3 V,內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6 V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0~200 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0~500 Ω)、熱敏電阻Rt,繼電器、電阻箱(0~999.9 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.

為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)30~80 ℃之間任一溫度的控制,電源E應(yīng)選用______(選填“E1”或“E2”),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用______(選填“R1”或“R2”).

(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間的電壓,則應(yīng)將如圖11–2圖所示的選擇開關(guān)旋至______(選填“A”、“B”、“C”或“D”).

(3)合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查,在題11–1圖中,若只有b、c間斷路,則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a、c時(shí)指針______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).

(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時(shí)被吸合,下列操作步驟正確順序是_____.(填寫各步驟前的序號(hào))

①將熱敏電阻接入電路

②觀察到繼電器的銜鐵被吸合

③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除

④合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值

⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1 Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在x軸上方有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,在x軸下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示。在x軸上有一點(diǎn)M,離O點(diǎn)距離為L,現(xiàn)有一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子,從靜止開始釋放后能經(jīng)過M點(diǎn),如果此粒子放在y軸上,其坐標(biāo)應(yīng)滿足什么關(guān)系?重力不計(jì)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ,其阻值Rx約為0.5 Ω,允許通過的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇:

電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω)

電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)

待測(cè)電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)

標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω)

滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω,2A)

滑動(dòng)變阻器R2(200 Ω,1.5A)

直流電源E(E=6 V,內(nèi)阻不計(jì))

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測(cè)量電路的一部分,你認(rèn)為合理的是________;

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填R1R2”),并采用________接法;(分壓,限流)

(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇,在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________;

(4)實(shí)驗(yàn)中,如果兩電表的讀數(shù)分別為UI,測(cè)得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D,則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ________;

(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示,則該電阻絲的直徑D________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩點(diǎn)在等量正電荷連線的中垂線上,且到中點(diǎn)O距離相等,將一電荷量為-q的點(diǎn)電荷QA點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為0),此過程中電場(chǎng)力做功為W,下列說法正確的有( )

A.QA點(diǎn)電勢(shì)能為W

B.A點(diǎn)電勢(shì)為

C.QA點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為0

D.QA點(diǎn)沿直線移到B點(diǎn),所受電場(chǎng)力先變大后變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖2中曲線ab所示,則

A. 兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B. 曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2:3

C. 曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25 Hz

D. 曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈,原、副線圈都只取該線圈的某部分,一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示,其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝;原線圈為1100匝,接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí),負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為I1,負(fù)載兩端電壓的有效值為U2,且變壓器是理想的,則U2I1分別約為

A. 380V5.3A

B. 380V9.1A

C. 240V5.3A

D. 240V9.1A

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同步練習(xí)冊(cè)答案