如圖所示,水平放置的平行板電容器與一恒定的直流電壓相連,兩極板間距離d=10cm.距下板4cm處有一質(zhì)量m=0.01g的不帶電小球由靜止落下.小球和下極板碰撞間帶上了q=1.0×10-8C的電荷,反跳的高度為8cm,這時(shí)下板所帶電量為Q=1.0×10-6C.如果小球和下板碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失(即速度的大小不變),(取g=10m/s2)試求:
(1)該電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度多大?
(2)該電容器的電容多大?
(1)根據(jù)v2=2gh得,v=
2gh
=
20×0.04
m/s=
0.8
m/s

根據(jù)v2=2ah′得,a=
v2
2h′
=
0.8
2×0.08
m/s2=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律得:a=
mg-qE
m

解得E=
mg-ma
q
=5×103V/m

答:該電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為5.0×103V/m.
(2)U=Ed=5×103×0.1V=500V
C=
Q
U
=
1×10-6
500
F=2000pF

答:該電容器的電容為2000pF.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,Q1、Q2為帶等量同種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量未知;在Q1、Q2連線的中垂線AB上有P1、P2和P3三個(gè)點(diǎn),P1、P2為中垂線上關(guān)于連線中點(diǎn)O對(duì)稱的兩點(diǎn),且P2點(diǎn)與O點(diǎn)和P3點(diǎn)間的距離均為L(zhǎng),一帶電量為Q的帶正電的點(diǎn)電荷放在P3點(diǎn).P1點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E1=
2kQ
L2
(其中k為靜電力常量),方向由B指向A,那么關(guān)于P2點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E2的說法正確的是( 。
A.E2的大小為
8kQ
9L2
,方向由A指向B
B.E2的大小為
8kQ
9L2
,方向由B指向A
C.E2的大小為
26kQ
9L2
,方向由A指向B
D.E2的大小為
28kQ
9L2
,方向由B指向A

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),位置關(guān)系如圖所示,其中AB=8cm.己知電場(chǎng)線與A、B、C三點(diǎn)所在的平面平行.若將帶電荷量為-2×1O-8C的點(diǎn)電荷從A移到B,電場(chǎng)力不做功;而把該電荷從A移到C,電場(chǎng)力做功為4
3
×10-7J.
(1)畫出通過A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)線;
(2)求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法中正確的是(  )
A.由E=
E
q
可知,某電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E與q成反比,與F成正比
B.在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn),但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn)
C.正、負(fù)檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向相反,所以某一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與放入檢驗(yàn)電荷的正負(fù)有關(guān)
D.正電荷只在電場(chǎng)力作用下,一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,坐標(biāo)原點(diǎn)O表示一個(gè)半徑為R的均勻帶電球殼的球心位置,縱坐標(biāo)表示帶電球殼產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小,橫坐標(biāo)r表示離開球心的距離.下列哪個(gè)圖象能較好的反映該帶電球殼在其外部所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小隨距離變化的關(guān)系( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

特定的電荷分布形成特定的電場(chǎng),雖然不一定能推導(dǎo)某些空間電場(chǎng)分布具體情況,但可以根據(jù)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行一定的分析和判斷.如圖為兩個(gè)均勻帶電足夠長(zhǎng)的同軸柱面,軸心為O,半徑分別為R1、R2(R1<R2),小柱面帶電+Q,大柱帶電-Q,下列哪一個(gè)能正確地反映空間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與距離軸心r之間的關(guān)系( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在電場(chǎng)中某點(diǎn)有一個(gè)電量為2.0×10-9的正點(diǎn)電荷,它受到的電場(chǎng)力大小為1.0×10-3,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(  )
A.5×105N/CB.5×10-5N/CC.2×10-6N/CD.5×106N/C

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

電量為2×10-6C的點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中A點(diǎn),受到作用力為4×10-4N,方向向右,則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為______,方向______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法正確的是(    )
A.在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn),但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn)
B.正電荷只在電場(chǎng)力作用下,一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)
C.場(chǎng)強(qiáng)為零處,電勢(shì)一定為零;電勢(shì)為零處,場(chǎng)強(qiáng)一定為零
D.初速為零的正電荷在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)

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