【題目】如圖所示，真空中一對平行金屬板水平正對放置，板長為L，極板面積為S，兩板間距離為d。

(1)圖中裝置可視為平行板電容器，充電后與電源斷開，板間存在勻強電場。已知電容器所帶電荷量為Q。請你證明：兩板間的電場強度E只與Q及S有關(guān)，與d無關(guān)；

(2)若保持圖中兩金屬板間的電勢差為U，現(xiàn)有一帶電粒子從上極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達下極板時恰好落在極板中心。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，板間電場可視為勻強電場，忽略重力和空氣阻力的影響。求：帶電粒子在極板間運動的加速度a和初速度v0。

【答案】(1)證明見解析；(2)，

【解析】

(1)根據(jù)平行板電容器電容的決定式有

根據(jù)電容的定義式有

根據(jù)勻強電場中電場強度與電勢差關(guān)系有

聯(lián)立可得

由此可證兩板間的電場強度E只與Q及S有關(guān)，與d無關(guān)。

(2)金屬板間勻強電場的場強

粒子在板間運動的加速度

在垂直于金屬板的方向，帶電粒子做初速度為零的勻加速直線運動

在平行于金屬板的方向，帶電粒子以速度v0做勻速直線運動

帶電粒子的初速度

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組要描繪一只規(guī)格為“2.5 V　0.5 A”小電珠的伏安特性曲線，除了提供導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材：

A．電源E(電動勢為3.0 V，內(nèi)阻不計)

B．電壓表V(量程為0～3.0 V，內(nèi)阻約為2 kΩ)

C．電流表A(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω)

D．滑動變阻器R(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)

（1）為完成本實驗，請用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線，將實物圖連成完整的電路，要求實驗誤差盡可能的小．(圖中有幾根導(dǎo)線已經(jīng)接好)

（______）

（2）下表中的數(shù)據(jù)是該小組在實驗中測得的，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出電珠的伏安特性曲線.

U/V

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

0.00

0.17

0.30

0.39

0.45

0.49

（______）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】M、N是某電場中一條電場線上的兩點，若在M點釋放一個初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線由M點運動到N點，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中電子在M點時的電勢能為EpM，電子在N點時的電勢能為EpN，則下列說法正確的是(　　)

A. 電子在N點時的動能大于在M點的動能

B. 該電場有可能是勻強電場

C. 該電子運動的加速度越來越小

D. 電子運動的軌跡為曲線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，長木板A靜止在光滑水平面上，另一物體B（可看作質(zhì)點）以水平速度v0=3m/s滑上長木板A的表面。由于A、B間存在摩擦，之后運動過程中A、B的速度隨時間變化情況如圖乙所示。g取10m/s2，下列說法正確的是（ ）

A.A、B兩物體所受的摩擦力均與運動方向相反

B.A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5

C.長木板A的長度可能為L=0.8m

D.A物體的質(zhì)量是B物體的兩倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，滑輪由鐵絲固定在車上，質(zhì)量為m0=0.1kg。力傳感器可測出輕繩中的拉力F的大小，不計滑輪與輕繩之間的摩擦。

（1）實驗時，一定要進行的操作是____（填寫選項前字母）

A用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)

D.為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M

（2）甲同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出)，已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車在2號點時的速度為___m/s，小車的加速度為____m/s2；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的a—F圖線，該同學(xué)做實驗時存在的問題是____；

（4）乙同學(xué)改正實驗方案后，得到了如圖的a—F圖線。則小車的質(zhì)量M為____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一彈簧振子做簡諧運動的振動圖線，在t1、t2時刻這個質(zhì)點的

A.加速度相同

B.位移相同

C.速度相同

D.機械能相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌，ac邊接有阻值為R的電阻，其它電阻均不計，ab與cd的夾角為，將長直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與cd垂直，棒與ab、cd的交點G、H間的距離為，在導(dǎo)軌之間的空間中存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場。在外力作用下，棒由GH處以初速度向右做直線運動，其速度的倒數(shù)隨位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，在導(dǎo)體棒從GH處運動到MN處的過程中，導(dǎo)體棒中電流為I、切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為E、受到安培力為FA，電阻R消耗的電功率為PR，則上述物理量隨位移x的變化圖象正確的是（　�。�

A.B.

C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì).1834年,洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗).

(1)洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示,S為單色光源,M為一平面鏡. 試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.

(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L,光的波長為λ,在光屏上形成干涉條紋.寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達式.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為一物體的速度－時間圖象，根據(jù)圖線作出以下幾個判定，正確的是( )

A.物體始終沿正方向運動B.物體先沿負(fù)方向運動，在t＝2 s后開始沿正方向運動

C.物體始終沿負(fù)方向運動D.物體先沿正方向運動，在t＝2 s后開始沿負(fù)方向運動

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