如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為10V,內(nèi)電阻為0.5Ω,R1=5.5Ω,R2=4Ω,當(dāng)S閉合時(shí),一帶電油滴恰好靜止在水平放置的平行金屬板間。求S斷開(kāi)時(shí),油滴的加速度為多大?方向如何?取g=10
a=1.5g=15m/s2,方向:豎直向上
分析:當(dāng)S閉合時(shí),電容器與R2并聯(lián),根據(jù)歐姆定律得到電容器的電壓與電源電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系.由油滴靜止,根據(jù)平衡條件得到,重力與板間電壓的關(guān)系.S斷開(kāi)時(shí),電路中沒(méi)有電流,板間電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì),根據(jù)牛頓第二定律得到加速度與板間電壓的關(guān)系,再聯(lián)立求解加速度的大。捎诎彘g電壓增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,油滴的加速度方向向上.
解答:解:當(dāng)S閉合時(shí),電容器與R2并聯(lián)
U1= R2E/(R1+R2+r)=0.4E
對(duì)油滴靜止,由平衡條件:mg= U1q/d,得到mg=0.4qE/d
當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),電容器與電源并聯(lián)U2=E
對(duì)油滴,由牛頓第二定律:U2q/d-mg=ma,得到2.5mg-mg=ma
得a=1.5g=15m/s2,方向向上.
答:S斷開(kāi)時(shí),油滴的加速度為15m/s2,方向向上.
點(diǎn)評(píng):本題是電路與電場(chǎng)、力學(xué)知識(shí)的綜合,考查處理綜合題的能力.電容器的電壓與所并聯(lián)電路的電壓相等.電路穩(wěn)定后,電容器所在電路電流為零,其電壓等于所在電路兩端的電壓.
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:單選題

如圖所示,一小球用輕繩懸于O點(diǎn),用力F拉住小球,使懸線偏離豎直方向75°角,且小球始終處于平衡狀態(tài)。為了使F有最小值,F(xiàn)與豎直方向的夾角θ應(yīng)該是 (   )
A.90°
B.75°
C.15°
D.0°

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

研究共點(diǎn)力合成時(shí),使b彈簧按圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置,此過(guò)程中保持橡皮條下端O點(diǎn)位置不變和彈簧a的方向不變, 則兩彈簧彈力變化是
A.a增大,b減小
B.a減小,b增大
C.a減小,b先增大后減小
D.a減小,b先減小后增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示的電路,水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),則
A.電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大B.電容器上的電荷量將減少
C.電容器的電容不變D.液滴將向上運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,已知R1>R2,C1=C2,當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),C1內(nèi)有一帶電粒子處于平衡狀態(tài),下面敘述正確的是               (   )

①S斷開(kāi)時(shí),C1、C2電量之比為1∶1
②S閉合后,C1、C2電量之比為R1∶R2
③S閉合后,C1內(nèi)的帶電微粒向上加速運(yùn)動(dòng)
④S閉合后,B點(diǎn)電勢(shì)降低
A.②③B.①③C.①②④D.③④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)有小孔、的平行金屬板、水平放置,并分別與電源的正負(fù)板相連,將一帶正電的小球從小孔正上方的點(diǎn)無(wú)初速釋放,不計(jì)空氣阻力,小球恰好能穿過(guò)小孔,下列情況中,小球仍能穿過(guò)的是(  )
A.開(kāi)關(guān)閉合,將板向下平移一段距離
B.開(kāi)關(guān)閉合,將板向上平移一段距離
C.開(kāi)關(guān)斷開(kāi),將板向下平移一段距離
D.開(kāi)關(guān)斷開(kāi),將板向上平移一段距離

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,E=10V,C1=C2=30μF,R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,電池內(nèi)阻忽略不計(jì)。先閉合開(kāi)關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,再將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),則斷開(kāi)S后流過(guò)R1的電量為多大?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一根水平直桿上套著a、b兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán),在環(huán)下用兩根等長(zhǎng)的細(xì)輕繩拴著一個(gè)重物。把兩環(huán)分開(kāi)放置,靜止時(shí),桿對(duì)a環(huán)的摩擦力大小為f,支持力大小為N。若把兩環(huán)距離稍縮短些放置,仍處于靜止,則
A.N變小
B.N不變
C.f 變小
D.f 不變

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,繩與桿均不計(jì)重力,所承受彈力的最大值較大,A端用鉸鏈固定,滑輪OA點(diǎn)的正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略),B端吊著一重物P,現(xiàn)用拉力FB端緩慢上拉,在桿達(dá)到豎直前,拉力F和桿受到的壓力FN的變化情況是
A.拉力F先變大后減小
B.拉力F一直變小
C.壓力FN先變大后減小
D.壓力FN一直減小

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