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如图所示,一平行板电容器水平放置,板内有竖直方向的匀强电场,板间距为d=0.4m...

如图所示,一平行板电容器水平放置,板内有竖直方向的匀强电场,板间距为d=0.4m,两块板上分别有一个小孔在同一竖直方向上,有一个带负电金属小球A质量为2m,电量为
-2q,静止于两小孔正中间.另有一带正电与A球大小相同的小球B,质量为m,电量为q,由上板小孔的正上方h=d=0.4m处,静止释放,不计阻力及小球间的静电力,小球下落进入电场后与A球发生正碰,碰撞时间极短,碰后A、B电量相同,A球速度为2.5m/s,求碰后B球经多长时间从小孔离开?B球从哪个板离开?(g=10m/s2

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由题意可知小球A的重力与电场力相等,B球下落到与A碰过程,根据动能定理求出碰撞前的速度. 根据动量守恒求出碰撞后A、B的速度, 对B进行受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式求解. 【解析】 由于A球平衡,则:2mg=2Eq ∴mg=Eq,电场强度方向向下    B球下落到与A碰过程,根据动能定理mgh+mg=mv12 ∴v1=4m/s   A、B碰,动量守恒得: mv1=mv′1+mv′2 v′2=2.5m/s  v′1=-1m/s  反弹   碰后电量各为q==- 设B球反弹上升的最大高度为h     B球:mg-E=ma   a=5m/s2,方向向下 B球向上做匀减速v0=-v′1=m/s      h==0.1m< ∴B球从下板离开 -=vt-at2 ∴t==0.55s 答:碰后B球经0.55s从小孔离开,B球从下板离开.
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考点分析:
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A.毫米刻度尺B.螺旋测微器
c.电流表Al(600mA,约1.0Ω)
D.电流表A2(3A,约0.1Ω)
E.电压表V(3V,6KΩ)
F.滑动变阻器R1(2KΩ,O.5A)
G.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
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I.开关一个,带夹子的导线若干
①上列器材中,应选用的器材有______(只填代号字母).
②在如图(3)方框中画出你所设计的电路图,并把如图(4)的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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