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带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置,相距为d(d远小于两板的长和宽)...

带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置,相距为dd远小于两板的长和宽),一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央,如图所示。A的质量为m,所带电荷量为q,在A正上方距离M板2d处,有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放,可穿过M板上的小孔进入两板间,若能与油滴A相碰,会结合成一个油滴,结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半,方向竖直向下。整个装置放在真空环境中,不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度,为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触,重力加速度取g,求:

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(1)金属板M、N间的电压U的大小;

(2)油滴B带何种电荷?请简要说明理由;

(3)油滴B所带电荷量的范围。

 

(1);(2)正电荷;(3)  【解析】  试题分析:(1) 根据油滴平衡得到       解得:                (2)正电荷 。因为油滴B与A结合时重力增大,所以电场力也必须增大才能使新油滴接下来做减速运动,而碰不到金属板N,由此可知:油滴B的电性与A相同,带正电荷。      (3)设油滴B与A相碰前的瞬时速度为v,根据动能定理有:       ① 将代入①式中可得: 因为v必须大于0,所以Q < 5q。       当油滴B与A结合后,根据动能定理有:        ②   由①②解得:     所以:  考点:本题考查受力平衡,动能定理,静电力。
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考点分析:
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如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-QA、B相距为2dMN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为dO点时速度为v,已知MNAB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:

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(1)C、O间的电势差UCO

(2)小球pO点时的加速度;

(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小.

 

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如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=lΩ,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V, 6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.试求:

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(1)电路中的电流大小;

(2)电动机的额定电压;

(3)电动机的输出功率.

 

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某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线,采用了如图甲所示的电路。实验中得出了如下一组数据:

电流(A)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.36

0.39

0.41

0.43

电压(V)

0.00

0.20

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

(1)图甲中矩形框1中应接       ,矩形框2中应接       ,矩形框3中应接       ;(选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”)

(2)在图乙中画出小灯泡的UI图线;

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(3)把与本题中相同的两个灯泡接到如图丙所示的电路中,若电源电动势E=4.5V,内阻不计,定值电阻R=10Ω,此时每个灯泡的实际功率是     W。(结果保留两位有效数字)

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如图所示是定性研究平行板电容器电容的影响因素的装置,平行板电容器的A板与静电计相连,B板和静电计金属壳都接地,指出图甲、乙所示的情况下,静电计指针的偏转角度变化情况:

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    (1)正对面积增大时,静电计指针的偏转角度____________;

(2)板间距离减小时,静电计指针的偏转角度_____________.

 

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若将一个电量为2.0×10-10C的正电荷,从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功8.0×10-9J,则M点的电势是        V;若再将该电荷从M点移到电场中的N点,电场力做功1.8×10-8J,则MN两点间的电势差UMN         V。

 

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