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在19世纪末发现电子以后,美国物理学家密立根 (R.A.Millikan)在19...

在19世纪末发现电子以后,美国物理学家密立根 (R.A.Millikan)在1907年~1913年间就微小油滴所带电荷量进行了多次的测量,比较准确地测定了电子的电荷量。油滴实验是物理学发展史上具有重要意义的实验。油滴实验的原理如图所示,两块水平放置的平行金属板与电源连接,上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电,油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力,重力加速度为g。

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(1)调节两金属板间的电势差u,当u=Uo时,使某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动。该油滴所带电荷量q为多少?

(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略,当两金属板间的电势差u=U时,观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动,经过时间t运动到下极板,求此油滴所带电荷量Q。

 

(1) (2) 若油滴带负电,;若油滴带正电, 【解析】(1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡,可见所带电荷为负电荷, 即        ①    得       ②    (2)油滴加速下落,若油滴带负电,电荷量为Q1,则油滴所受到的电场力方向向上, 设此时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得        ③                      ④    得                ⑤    若油滴带正电,电荷量为Q2,则油滴所受到的电场力方向向下, 设此时的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得           ⑥                        ⑦     得            ⑧     答案: (1) (2) 若油滴带负电,;若油滴带正电, 评分标准:本题10分. (1)问4分,①、②式各2分;(2)问6分,③、④、⑤、⑥、⑦、⑧式各1分 本题考查带电粒子在电场中的运动,分析受力情况根据牛顿第二定律求解
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考点分析:
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某同学使用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”。

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(1)下面是操作步骤:

a.按图安装器材;

b.松开铁夹,使重物带动纸带下落;

c.接通打点计时器电源,使计时器开始工作;

d.进行数据处理;

e.根据需要,在纸带上测量数据。

把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列                          

 

(2)打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,下图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……G, 

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打点计时器打F点时,重锤下落的速度为          m/s(保留到小数点后两位)。

(3)如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为         J,重锤动能的增加量为         J(结果均保留到小数点后两位)。

 

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在用如下图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时,下列说法正确的是

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A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动

B.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值

C.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源

D.通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

 

 

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如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行。整个装置处在真空中,重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是

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A.U1变大、U2变大

B.U1变小、U2变大

C.U1变大、U2变小

D.U1变小、U2变小

 

 

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A、B是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷从A点处自由释放,电荷仅在电场力作用下沿电场线从A点运动到B点,速度图象如图所示。关于A、B两点电势φ的高低和场强E的大小,下列说法中正确的是

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A.φA>φB,EA>EB

B.φA>φB,EA<EB

C.φA<φB,EA>EB

D.φA<φB,EA<EB

 

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如图所示,两块相互靠近的平行金属板组成平行板电容器,极板N与静电计相接,极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时,给电容器充电,静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中,保持电容器所带电量Q不变,下面哪些操作将使静电计指针张角变小

A.将M板向下平移

B.将M板沿水平向左方向远离N板

C.在M、N之间插入云母板(相对介电常数εr>1)

D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触

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