如圖24-1所示,R1=R2=R3=R4=R,電鍵S閉合時(shí),間距為d的平行板電容器C 的正中間有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài);電鍵S斷開(kāi)時(shí),小球向電容器一個(gè)極板運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞,碰撞后小球帶上與極板同種性質(zhì)的電荷。設(shè)碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失,小球反彈后恰好能運(yùn)動(dòng)到電容器另一極板。若不計(jì)電源內(nèi)阻,求:(1)電源的電動(dòng)勢(shì),(2)小球與極板碰撞后的帶電量。
(1)3/2)mgd/q(2)7q/6。
(1)電鍵S閉合時(shí),R1、R3并聯(lián)與R4串聯(lián),(R2中沒(méi)有電流通過(guò))
UC=U4=(2/3)ε對(duì)帶電小球有:mg="qE=qUC/d=(2/3)qε/d" 得:ε=(3/2)mgd/q
(2)電鍵S斷開(kāi)后,R1、R4串聯(lián),則UC’="ε/2=(3/4)mgd/q" [1]
小球向下運(yùn)動(dòng)與下極板相碰后,小球帶電量變?yōu)閝’,向上運(yùn)動(dòng)到上極板,全過(guò)程由動(dòng)能定理得:mgd/2-qUC’/2-mgd+q’UC’=0  [2]由[1][2]式解得:q’=7q/6。   
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,極板A接地,平行板電容器的極板B與一個(gè)靈敏的靜電計(jì)相接。將A極板向左移動(dòng),即增大電容器兩極板間的距離時(shí),電容C    、兩極間的電壓U    。(認(rèn)為電容器所帶的電量幾乎不變,填變大、變小、不變)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分))如圖所示,電容為C、帶電量為Q、極板間距為d的電容器固定在絕緣底座上,兩板豎直放置,總質(zhì)量為M,整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上。在電容器右板上有一小孔,一質(zhì)量為m、帶電量為+q的彈丸以速度v0從小孔水平射入電容器中(不計(jì)彈丸重力,設(shè)電容器周圍電場(chǎng)強(qiáng)度為零),彈丸未與左板相碰,最遠(yuǎn)可到達(dá)距右板為xP點(diǎn),求:

(1)彈丸在電容器中受到的電場(chǎng)力的大;
(2)x的值;
(3)當(dāng)彈丸到達(dá)P點(diǎn)時(shí),電容器已移動(dòng)的距離s。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,已知平行板電容器兩極板間距離d="4" mm,A板帶正電,兩極板間的電勢(shì)差為120V,若它的電容為3μF,且P到A板距離為1mm.求:

(1) 電容器的帶電量;
(2) 一個(gè)電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能;
(3) 一個(gè)電子從P點(diǎn)由靜止出發(fā)到A板獲得的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

水平放置的平行板電容器與一電池相連。在電容器的兩板間有一帶正電的質(zhì)點(diǎn)處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)將電容器兩板間的距離增大,則()  
A.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)B.電容變大,質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)
C.電容變小,質(zhì)點(diǎn)保持靜止D.電容變小,質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示的電路,G為一交流發(fā)電機(jī),C為平行板電容器,為使安培表示數(shù)增加,可行的辦法是( 。
A.使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加
B.使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速減少
C.使電容器兩極板間距離增大
D.在平行板電容器間換用介電常數(shù)較大的電介質(zhì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖電路中,A、B為兩塊豎直放置的平行正對(duì)金屬板,G是一只靜電計(jì),開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),靜電計(jì)張開(kāi)一個(gè)角度,下述情況中可使指針張角增大的是( 。
A.合上S,使A、B兩板靠近一些
B.合上S,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些
C.?dāng)嚅_(kāi)S,使A、B間距增大一些
D.?dāng)嚅_(kāi)S,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來(lái)兩板不帶電,上極板接地,極板長(zhǎng)L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm,有一束由相同微粒組成的帶正電粒子流,以相同的初速度V0從兩板中央依次水平射入(每隔0.1s射入一個(gè)微粒),由于重力作用微粒能落到下板,已知微粒質(zhì)量m=2×10-6kg,電量q=l×10-8C,電容器電容C=l×10-6F。取g=10m/s2,整個(gè)裝置處在真空中。求:

(1)第一顆微粒落在下板離端點(diǎn)A距離為的O點(diǎn),微粒射人的初速度V0應(yīng)為多大? 
(2)以上述速度V0射入的帶電微粒最多能有多少個(gè)落在下極板上?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,在兩板間有一負(fù)電荷(電量很小)固定在P點(diǎn).若將兩板水平錯(cuò)開(kāi)一段距離(兩板間距離保持不變),則 [  ]
A.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)變大B.P點(diǎn)電勢(shì)升高
C.兩板電壓變大D.負(fù)電荷的電勢(shì)能變小

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