如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-03
(15分)如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电

(1) (2) (3)0.3s 试题分析:(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴匀速运动,所以有: 当下板向上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动. (2)因液滴刚好从金属末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是d/2,设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为,则: 竖直方向的速度 从金属板末端飞出的速度 (3) 点评:带电粒子在电场中的偏转类似于类平抛运动,分清各个方向上的运动性质是关键,

(1)小油滴下落过程中,先受重力,在M板以上做自由落体运动;进入匀强电场后,受重力和电场力作用,小油滴做匀减速运动,到达N板速度为零.以此过程为研究对象,由动能定理得:mg(h+L)-EqL=0解得:E=2×106V/m(2)平行板电容器极板间为匀强电场,U=Ed=2×106×0.15=3×105 V(3)平板电容器的电容C=4.0×10-12 F,据电容器的定义式C=QU得:Q=CU=4.0×10-12×3×105 V=1.2×10-6 C.答:(1)两极板间的电场强度为2×106V/m;(2)两极板间的电势差为3×105 V;(3)该电容器带电量Q是1.2×10-6 C.

(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力,因为液滴做匀速运动,所以有:
  qE=mg,q
U
d
=mg,即:qU=mgd.
当下板向上提后,d减小,E增大,电场力增大,故液滴向上偏转,在电场中做类平抛运动.
此时液滴所受电场力F′=q
U
d′
=
mgd
d′

此时加速度a=
F′?mg
m
=
mg(
d
d′
?1)
m
=g(
8
8?
4
3
-1)=
1
5
g=2m/s2
(2)因液滴刚好从金属板末端飞出,所以液滴在竖直方向上的位移是
d
2
,设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行时间为t1,则:
 
d
2
=
1
2
at
 2

  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板...
    答:md(v0L)2q=1.5×103(V/m)(3)由:Q=CEd=6.0×10-6(C)得:N=Qq=600落到下极板上粒子总数为N+1=601个 答:(1)若第一个粒子刚好落到下板中点O处,则带电粒子入射初速度的大小是2.5m/s;(2)两板间电场强度为1.5×103V/m时,带电粒子能刚好落到下板右边缘B点;(...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极 ...
    答:(1)2.5m/s (2) 试题分析:(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,设初速度为 v 0 ,则有:水平方向: 竖直方向: 联立两式得: 代入数据得: (2)若使微粒能从电容器右侧射出,则要求A板的电势大于0,且B板接地电势等于0,则有 A板电势最小时,微粒刚好从A板...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=...
    答:小题1: 小题2:600个 (1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即水平位移:x=v 0 t①竖直位移: ②由①、②得 为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足 ∴ 即: (2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板上.则第(n+1)个粒子的加速度为a,...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两极板不带电,上极板接地,它的极...
    答:水平方向:L=v0t1,竖直方向:d2=12at12,由牛顿第二定律得:mg-qUd=ma,代入数据解得:U=6V;答:(1)为使第一个微粒恰能落在下极板的中点,求微粒入射的初速度v0为2.5m/s.(2)若带电微粒以第(1)问中初速度v0入射,则平行板电容器所获得的电压最大值是6V.
  • (12分)如图所示,水平放置的平行板电容器,极板长L= 0.1m,两板间距离d...
    答:2分所以: 3分(2)落到B点的粒子做类平抛运动由类平抛运动规律得: 2分 2分所以: 2分方向竖直向上 1分点评:难度中等,由于粒子所受电场力方向与速度方向垂直,所以粒子做的是类平抛运动,由平抛运动规律讨论两个分运动规律求解 ...
  • ...如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的...
    答:210s=0.02s水平方向:L2=v1t L=v2t联立解得:v1=2.5m/s,v2=5m/s 故粒子的初速度满足2.5m/s≤v0≤5m/s. (2)设粒子刚好从边缘飞出时极板带电为Q,场强为E,板间电压为U由牛顿第二定律得:mg-Eq=ma偏转位移:d2=12at2水平位移:L=v0t又 v0=2.5m/s 联立解...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,极板长L=...
    答:(1)第一个粒子在极板间做平抛运动,即水平位移:x=v0t①竖直位移:d2=12gt2②由①、②得x=v0dg为使第一粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间,x必须满足L2≤x≤L∴L2≤v0dg≤LL2gd≤v0≤Lgd即:2.5m/s≤v0≤5m/s(2)设以上述速度入射的带电粒子,最多能有n个落到下极板...
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器与电压恒定的直流电源相连,两极板间...
    答:对全程由动能定理可得:mgh1-mgh2+qEh2=0解得:E=5.0×106V/m则两板间的电势差 U=Ed=5×105V电容器的带电量 Q=CU=1.0×10-6C答:电容器的带电量Q为1.0×10-6C.
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,板间电压为U它的极板长L,两板间距...
    答:粒子的加速度为:a=qUmd ①粒子做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则有:L=v0t ②竖直方向做匀加速直线运动,则有:d=12at2=qU2mdt2 ③联立解得:v0=LdqU2m ④答:粒子恰好从极板边缘飞出,粒子的初速度应为LdqU2m.
  • 如图所示,水平放置的平行板电容器,原来AB两板不带电,B极板接地,它的极 ...
    答:(1)电容器不带电时,微粒做平抛运动,则有:l2=v0t,d2=12gt2,联立两式得:v0=2.5m/s.(2)若使微粒能从电容器右侧射出,则要求A板的电势大于0,则有:UAB=φA-φB=φA,A板电势最小时,微粒刚好从A板右侧边缘射出,则有 l=v0t1,d2=12at12,且mg-qUABd=ma,联立以上各式得...