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如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一...

manfen5.com 满分网如图所示;“U”形框架由两平行金属板A、B和绝缘底座P组成,在金属板A、B上同一高度处开有两个小孔M、N,并在M、N之间固定一绝缘光滑平板,整个装置静止固定在水平面上.两平行金属板A、B接上电压为150KV的稳压电源,两金属板间距为d=0.1m.现有一电荷分布均匀的带电量为q=5×10-5C,质量为m=0.01kg,长度为l=0.04m的绝缘橡胶棒以v=10manfen5.com 满分网m/s的速度由右边小孔水平滑入“U”形框架中,设绝缘棒的电荷量对“U”形框架内的电场没有影响.问:
(1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度
(2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度.
(3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能.
(1)由公式E=求出金属板间的电场强度,根据牛顿第二定律求解橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度. (2)由动能定理求解橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度. (3)根据能量守恒求解橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能. 【解析】 (1)金属板间的电场强度为E===1.5×106V/m   由牛顿第二定律得:a== (2)设带电橡胶棒刚好全部进入“U”形框架时,则由动能定理: -=- 解得:v==m/s=0m/s (3)增加电势能的最大值等于动能减小的最大值: △Ep=△Ek== 答: (1)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的加速度为7.5×103m/s2. (2)橡胶棒刚好全部进入“U”形框架内的速度是0. (3)橡胶棒与“U”形框架相互作用过程中增加的最大电势能是1.5J.
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考点分析:
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序号器材描述
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3电磁开关:符号manfen5.com 满分网
4蓄电池E:电动势36V,内阻不计;
5保护电阻R2
6开关S、导线若干
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(2)如果励磁线圈的电阻为200Ω,励磁线圈允许加的最大电压为______V,保护电阻R2的阻值范围为______Ω.

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(4)此时最接近小车经过挡光片所在位置的瞬时速度值为______m/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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