如圖12所示，平行板電容器兩極板水平放置，當(dāng)電容器帶電荷量為Q時(shí)在兩板內(nèi)a處有一帶電荷量為q的油滴恰能保持靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)讓電容器放出Q／2電荷，油滴將向下豎直加速，經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)b點(diǎn).為使油滴從b點(diǎn)開始，經(jīng)過相同的時(shí)間t（假如油滴不會(huì)撞在B板上）能返回到a處，則當(dāng)油滴抵達(dá)b處時(shí)，需再給電容器充多少電?

圖12

2Q

解析：設(shè)原來電荷量為Q時(shí)，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)為E0，則對(duì)油滴有G=qE0，放出Q／2電荷后場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)镋0/2，油滴的加速度a1=(G- qE0/2)/m=g/2.從a到b有s=a1t2/2；從b到a有：-s=a1t2-a2t2/2，所以a2=3a1；而a2=(qE-G)/m，后來的場(chǎng)強(qiáng)E=5E0/2，所以電荷量為Q′=5Q／2，得再給電容器充電2Q.

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：

（06年廣東卷）（17 分）在光滑絕緣的水平桌面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為m，電量為＋q的完全相同的帶電粒子P1和P2，在小孔A處以初速度為零先后釋放。在平行板間距為d的勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速后，P1從C處對(duì)著圓心進(jìn)入半徑為R的固定圓筒中（筒壁上的小孔C只能容一個(gè)粒子通過），圓筒內(nèi)有垂直水平面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。P1每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移，P1進(jìn)入磁場(chǎng)第一次與筒壁碰撞點(diǎn)為D，∠COD=θ，如圖12所示。延后釋放的P2，將第一次欲逃逸出圓筒的P1正碰圓筒內(nèi)，此次碰撞剛結(jié)束，立即改變平行板間的電壓，并利用P2與P1之后的碰撞，將P1限制在圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)。碰撞過程均無機(jī)械能損失。設(shè)d=，求：在P2和P1相鄰兩次碰撞時(shí)間間隔內(nèi)，粒子P1與筒壁的可能碰撞次數(shù)。

附：部分三角函數(shù)值

 

tan

3.08

1.37

1.00

0.73

0.58

0.48

0.41

0.36

0.32

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12所示，由A、B兩平行板構(gòu)成的電容器，電容為C，原來不帶電.電容器的A板接地，并且中心有一個(gè)小孔，通過這個(gè)小孔向電容器中射入電子，射入的方向垂直于極板，射入的速度為v0.如果電子的發(fā)射是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的，即第一個(gè)電子到達(dá)B板后再發(fā)射第二個(gè)電子，并且所有和B板相碰的電子都留在B板上.隨著電子的射入，兩極板間的電勢(shì)差逐漸增加，直至達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,電子所受的重力可忽略不計(jì)，A、B兩板的距離為L(zhǎng).

圖12

(1)有n個(gè)電子到達(dá)B板上，這時(shí)兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E多大？

(2)最多能有多少個(gè)電子和B板相碰？

(3)到達(dá)B板的第1個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和最后一個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12所示，平行板電容器兩極板間有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且?guī)д姷臉O板接地.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（不計(jì)重力）從x軸上坐標(biāo)為x0處?kù)o止釋放.

圖12

（1）求該粒子在x0處的電勢(shì)能.

（2）試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變.

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第六章章末質(zhì)量檢測(cè)物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(12分)如圖12所示，A、B為平行板電容器的兩個(gè)極板，A板接地，中間開有一個(gè)小孔．電容器電容為C.現(xiàn)通過小孔連續(xù)不斷地向電容器射入電子，電子射入小孔時(shí)的速度為v0，單位時(shí)間內(nèi)射入的電子數(shù)為n，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，電容器原來不帶電，電子射到B板時(shí)均留在B板上，求：

(1)電容器兩極板間達(dá)到的最大電勢(shì)差；                                  
(2)從B板上打上電子到電容器兩極間達(dá)到最大電勢(shì)差所用時(shí)間為多少？

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