[例1]如圖所示.水平放置的兩平行金屬板M.N間的距離d=0.20m.給兩板加電壓U.板間有一長度L=0.10m的絕緣薄板AB能夠繞端點(diǎn)A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).先使AB板保持水平靜止.并在AB的中點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)量m=4.9×10―10kg.電量q=9×10―10C的帶正電的微粒P.使板AB突然以角速度ω=100rad/s沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).為使板AB在轉(zhuǎn)動(dòng)中能與微粒P相碰.求加在平行金屬板M.N之間的電壓的取值范圍.解析:通過審題.可以找到如下信息: ①研究對(duì)象是微粒P和薄板AB. ②重力忽略不計(jì). ③板AB突然勻速轉(zhuǎn)動(dòng)意味著板從靜止變成以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間不計(jì)(若考慮這個(gè)時(shí)間.解題將陷入困境). ④由于AB板突然勻速轉(zhuǎn)動(dòng).則P與AB將分離.P僅受電場力作用.由靜止開始豎直向下做加速直線運(yùn)動(dòng). ⑤問題的要求:板AB在轉(zhuǎn)動(dòng)中與微粒P相碰. ⑥問題的目標(biāo):在滿足上述要求時(shí).求加在金屬板M.N間的電壓取值范圍. 注意一個(gè)細(xì)節(jié):信息④中.若粒子加速度較大.在一定時(shí)間內(nèi)可能追上AB與之相碰.這種情況容易判定.但還有另一種情況.即粒子P加速度不夠大.在AB板轉(zhuǎn)過一周后追上P與之相碰.若不仔細(xì)審題.此信息也可以從題述“電壓的取值范圍 幾個(gè)字中挖掘出. 設(shè)P經(jīng)時(shí)間t1恰與B端相碰.則AB轉(zhuǎn)過的角度θ=π/3.π/3=ωt1. ①在t1時(shí)間內(nèi)微粒P豎直下落的高度為h=Lsin=at12/2=qUt12/2md. ② 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板A、B之間有一勻強(qiáng)電場,一個(gè)帶正電的微粒P恰好能懸浮在板間處于靜止?fàn)顟B(tài):

【小題1】如果微粒P所帶電量為q,質(zhì)量為m,求板間的場強(qiáng)大小和方向?
【小題2】如果將另一點(diǎn)電荷-q放在電場中的M點(diǎn),它受到的電場力多大,方向如何?

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如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4cm.有一束由相同粒子組成的帶電粒子流從兩板中央平行于板射入,由于重力作用,粒子能落到下板上,已知粒子質(zhì)量為m=2×10-6kg,電荷量q=1×10-8C,電容器的電容C=10-6F.不計(jì)帶電粒子流之間的相互作用,求:

【小題1】為使第一個(gè)粒子能落在下板中點(diǎn)O到緊靠邊緣的B點(diǎn)之間,粒子入射速度v0應(yīng)為多大?
【小題2】以上述速度入射的帶電粒子,最多能有多少個(gè)落到下極板上?(g取10m/s2)

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如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來AB兩板不帶電,B極板接地,它的極板長L= 0.1m,兩板間距離d =" 0.4" cm,現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg,帶電量q=+1.0×10-8C,以一定初速度從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板上中點(diǎn)O處,取g=10m/s2.試求:

【小題1】帶電粒子入射初速度的大。
【小題2】現(xiàn)使電容器帶上電荷,使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出,則帶電后A板的電勢為多少?

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如圖所示,水平放置的平行板電容器,原來兩板不帶電,上極板接地,它的極板長L=0.1m,兩板間距離d=0.4 cm,有一束相同微粒組成的帶電粒子流以相同的初速度從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,已知微粒質(zhì)量m=2.0×10-6kg,電量q=1.0×10-8C,電容器電容C=1.0×10—6F,取g=10m/s2.試求

【小題1】若第一個(gè)粒子剛好落到下板中點(diǎn)O處,則帶電粒子入射初速度的大小;
【小題2】兩板間電場強(qiáng)度為多大時(shí),帶電粒子能剛好落到下板右邊緣B點(diǎn);
【小題3】最終落到下極板上帶電粒子總的個(gè)數(shù).

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如下圖所示,水平放置的兩根足夠長的平行光滑桿AB和CD,各穿有質(zhì)量分別為M和m的小球,兩桿之間的距離為d,兩球用自由長度為d的輕質(zhì)彈簧連接,現(xiàn)從左側(cè)用擋板將M擋住,用力把m向左拉一段距離(在彈性限度內(nèi)),釋放后【     】           
A.從釋放m到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中,
兩球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒
B.彈簧第二次恢復(fù)原長時(shí),M的速度達(dá)到最大
C.彈簧第一次恢復(fù)原長后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中,
系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒  
D.釋放m后的過程中,彈簧的最大伸長量總小于釋放m 時(shí)彈簧的伸長量

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