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带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如...

 6ec8aac122bd4f6e带等量异种电荷的两平行金属板相距L,板长H,竖直放置,x轴从极板中点O通过,如图20所示。板间匀强电场的场强为E,且带正电的极板接地。将一质量为m、电量为+q的粒子(重力不计)从坐标为x0处释放。

    (1)试从牛顿第二定律出发,证明该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变。

(2)为使该粒子从负极板上方边缘的P点射出,须在x0处使该粒子获得竖直向上的初速度v0为多大?                                       图20

 

 

 

 

 

 【解析】 (1)在带电粒子运动方向上任取一点,设其坐标为,取接地极板为零势能点。将粒子从O点移到处电场力做正功,,即粒子在x处的电势能为,在处的电势能为。 再由牛顿第二定律①,②,解得③,又④,⑤,,得⑥,即该带电粒子在极板间运动的过程中,电势能与动能总和保持不变,证毕。   (2)粒子在竖直向上射出后做类平抛运动。故竖直方向做匀速直线运动,到达P点时有⑦;水平方向做初速度为零的匀加速运动,有⑧,联立解得
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考点分析:
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 如图9所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。                                            

6ec8aac122bd4f6e(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,   

求电子离开ABCD区域的位置。

(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。

(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),             图9

仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。

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 如图中,R1=2Ω,R2= R3 =6Ω,滑动变阻器全值电阻为R4= 6Ω,电源内电阻r=1.0Ω.当滑键P移至A端时,电压表读数为5 V.

求:(1)当P移至B端时电源的总功率.

(2)滑键P分别在A、B两端时电源的效率.

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 如图所示的电路中,电源电动势为10V,R1= 4Ω.R 2= 6Ω.电容C=30μF.电源内阻忽略不计.求:

   (1)闭合开关S,稳定后通过电阻R1的电流;

   (2)开关S断开后,通过R1的电荷量.

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 一起重机模型如图所示,电动机线圈电阻R=1Ω,重物的质量m=200g,电源电动势E=6V,不计内阻,齿轮箱效率η=60 %,闭合开关S达到稳定状态时重物匀速上升,电路中电流强度I=1A ,求重物上升速度. (g取 10m/s2

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 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后:

   (1)若电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_______;

   (2)若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为_______;

   (3)若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为___________。

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